[发明专利]高温熔渣在线视觉监测系统和方法

权利要求书

1.一种高温熔渣在线视觉监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

高温内窥镜传导光线并形成熔渣流动图像；

工业相机采集气化炉内壁熔融状态下的熔渣流动图像；

工控机根据熔渣流动图像实现高温熔渣速度场、黏度的在线监测；

采用光流法中的一种实现高温熔渣速度场、黏度的在线监测；

采用光流法实现高温熔渣速度场、黏度的在线监测，包括以下步骤：

图像采集：采集熔渣流动图像；

计算光流场：通过光流方法计算光流场；

计算速度场：根据工业相机参数和光流场计算速度场；

所述计算光流场包括以下步骤：

1)分别根据设定时间间隔采集的相邻图片对即图片1和图片2建立高斯图像金字塔1和高斯图像金字塔2，其中每层图像的灰度值分别为：I₁,I₂；

2)计算两个高斯图像金字塔中每层图像的梯度：I_x,I_y；

3)对图像金字塔1和2从高到低每层金字塔组成金字塔层对，共同完成以下运算，以求得光流场u,v：

3.1)计算本层金字塔的时间梯度：I_t＝I₂-I₁；

3.2)清空光流场增量：du,dv；

3.3)使用超松弛迭代法计算每个像素点的du,dv；

3.4)利用du,dv计算结果更新光流：u＝u+du,v＝v+dv；

3.5)利用本层图像金字塔2和光流结果得出液体移动前的图像，并替换本层图像金字塔2；

4)从高到低依次将每层光流结果传递给下一层：u＝u*k,v＝v*k，其中k是金字塔降采样尺度；

估计黏度：根据速度场估计液体黏度；

所述计算速度场包括以下步骤：

根据公式求得像距；其中o是物距、i是像距、f是焦距；

根据公式d＝d_pl_p求得光流场中每个像素位移对应的空间位移，其中d是像的空间位移、d_p是光流场中的像素位移，l_p是像素的物理尺寸；

根据公式求得光流场对应的液体速度场，其中v_o是液体速度、T是采样时间间隔。

2.根据权利要求1所述的一种高温熔渣在线视觉监测方法，其特征在于通过查表法估计液体黏度：

设定液体的流量；将速度场中的最大速度作为熔渣表层流速；然后分别计算不同已知黏度的液体的速度场并通过插值方法得到液体黏度与表层流速的对应关系；通过查找表层流速与液体黏度对应关系得到当前表层流速所对应的液体黏度。