基于CCD和光學(xué)層析成像算法的火焰三維溫度場(chǎng)重建與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著《關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見中發(fā)[2015]9號(hào)》及其配套文件的頒布，能源互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域受到的關(guān)注日益增加，對(duì)新型檢測(cè)技術(shù)的信息化、智能化方面的要求也在不斷增長。
　　雖然傳統(tǒng)的熱電檢測(cè)計(jì)量裝置已經(jīng)十分成熟，但是從精度和信息量層面上仍然很難滿足未來對(duì)溫度場(chǎng)進(jìn)行三維立體重建的客觀要求。近些年，基于數(shù)字圖像處理的層析重建技術(shù)因其彌補(bǔ)了上述方法的不足而得到了學(xué)術(shù)界廣泛的關(guān)注，基于CCD的光學(xué)測(cè)溫技術(shù)，將現(xiàn)代光電檢測(cè)技術(shù)、數(shù)字圖

2、像處理技術(shù)和傳統(tǒng)的輻射測(cè)溫法相結(jié)合，具有非接觸、響應(yīng)快、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)。
　　本文基于光學(xué)層析成像算法對(duì)火焰三維溫度場(chǎng)進(jìn)行了重建及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。首先，研究并改進(jìn)了LFBP-SART層析重建算法，探討了該算法的理論基礎(chǔ)及其與雙色測(cè)溫法的結(jié)合，進(jìn)而將其應(yīng)用于火焰空間溫度場(chǎng)重建。搭建了火焰三維溫度場(chǎng)檢測(cè)系統(tǒng)，該火焰檢測(cè)系統(tǒng)由8臺(tái)工業(yè)級(jí)彩色CCD相機(jī)、高頻多路實(shí)時(shí)圖像采集器和定制的實(shí)驗(yàn)規(guī)模燃燒器組成。獲取了火焰在不同角度的二維彩色圖像并轉(zhuǎn)

3、換為灰度圖像，利用比色測(cè)溫法結(jié)合層析算法重建出火焰在8個(gè)橫截面上的灰度分布，經(jīng)算法整合求得火焰溫度截面分布圖像，由此實(shí)現(xiàn)火焰溫度場(chǎng)的三維分布重建。
　　對(duì)LFBP-SART算法的模擬仿真驗(yàn)證結(jié)果顯示，LFBP-SART算法相對(duì)于傳統(tǒng)的層析重建算法具有空間分辨率高、收斂速度快、誤差小、可移植性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合比色測(cè)溫法后更加適用于與硬件結(jié)合的、工業(yè)CCD圖像采集系統(tǒng)，能夠較好地完成火焰三維溫度場(chǎng)重建功能。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:對(duì)定