基于數(shù)字圖像處理技術(shù)的高溫溫度場軟測量研究.pdf

1、基于數(shù)字圖像處理技術(shù)的高溫溫度場非接觸軟測量技術(shù)是以CCD圖像傳感器為基礎(chǔ)，綜合運(yùn)用現(xiàn)代光電圖像檢測技術(shù)、數(shù)字圖像處理技術(shù)和熱輻射理論的一種新型輻射測溫方法，能夠?qū)崿F(xiàn)快速、準(zhǔn)確的高溫溫度場測量，顯著提高測量技術(shù)水平，因而成為高溫檢測領(lǐng)域近年來的研究熱點(diǎn)。本文以高溫物體表面溫度場的測量為研究目的，對基于數(shù)字圖像處理技術(shù)的非接觸高溫溫度場軟測量技術(shù)進(jìn)行了深入的理論分析與大量的實(shí)驗(yàn)研究。 針對工業(yè)用彩色CCD圖像傳感器動(dòng)態(tài)響應(yīng)范圍窄、

2、測溫范圍小的問題，研究了擴(kuò)大測溫范圍的方法，提出通過自動(dòng)調(diào)節(jié)光圈快門組合來擴(kuò)大測溫范圍的方法，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了該方法的有效性。 針對高溫溫度場軟測量系統(tǒng)要求對高溫圖像進(jìn)行在線實(shí)時(shí)處理，以及高溫圖像識別速度相對較慢的矛盾，提出了基于小波分解的高溫物體圖像快速識別方法。通過對圖像灰度直方圖統(tǒng)計(jì)量h（i）進(jìn)行小波分解，得到圖像的低頻分量，同時(shí)使圖像灰度級降低，從而縮小分割閾值的搜索范圍，再利用簡化的最大類間方差法求取圖像分割閾值。實(shí)驗(yàn)結(jié)

3、果表明，該方法不僅能夠準(zhǔn)確地計(jì)算出最佳分割閾值，而且運(yùn)算速度得到了顯著提高，從而大大提高了圖像處理的速度，增強(qiáng)了測溫系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。 建立了基于誤差校正函數(shù)K（T）和基于三次多項(xiàng)式擬合的兩種溫度計(jì)算模型；深入分析了兩種溫度計(jì)算模型在實(shí)際測溫中的有效性及各自的優(yōu)缺點(diǎn)；通過工業(yè)爐實(shí)驗(yàn)證明了基于三次多項(xiàng)式擬合的溫度計(jì)算模型的有效性。 對研發(fā)的基于數(shù)字圖像處理技術(shù)的高溫溫度場軟測量系統(tǒng)，進(jìn)行了黑體爐和工業(yè)現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)