基于圖像處理的煤粉顆粒檢測技術(shù)研究.pdf

1、我國是目前世界上最大的煤炭生產(chǎn)國和消費國，也是唯一以煤炭為主要能源的大國，并且這種能源結(jié)構(gòu)在長期內(nèi)不會改變。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對能源需求的不斷增加和對環(huán)境質(zhì)量要求的不斷提高，我國目前的燃煤污染問題和燃煤發(fā)電廠鍋爐燃燒的穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性問題更加突出。因而如何提高煤的燃燒效率，尋找一條高效潔凈的煤燃燒途徑便成為當(dāng)務(wù)之急。 由煤粉顆粒的燃燒特性可知，顆粒愈細(xì)，燃燒特性愈好，愈易著火燃燒與燃盡。顆粒粒度較小且均勻能較好地響應(yīng)爐內(nèi)流體的流動，

2、利于改善爐內(nèi)流動的不均勻性和較好地控制燃燒，同時還可以減少或不用點火和穩(wěn)燃用油，而且燃燒過程中釋放的SO2和NOx量也隨著粒度的減小明顯減少。因此，對煤粉圖像進(jìn)行處理和顆粒檢測對煤粉制備及煤粉燃燒過程的研究有著非常深刻的意義。 隨著圖像處理技術(shù)的日益發(fā)展，基于圖像處理技術(shù)的顆粒檢測方法得到了發(fā)展。人們正嘗試應(yīng)用圖像分析來直接獲得顆粒的信息，并對顆粒進(jìn)行形態(tài)分析。受此啟發(fā)，本文根據(jù)圖像處理的基本方法，針對煤粉顆粒圖的基本特征，設(shè)計

3、了煤粉顆粒圖像分析與煤粉顆粒檢測及顆粒分布規(guī)律的算法。 本論文首先對數(shù)字圖像處理技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r和數(shù)字圖像顆粒研究狀況進(jìn)行了綜述，說明了研究本論文的意義。接下來對論文硬件選擇方面進(jìn)行了研究，對數(shù)碼相機(jī)的一些基本參數(shù)如焦距、放大倍數(shù)、圖像分辨率進(jìn)行了計算，選擇了適合本論文的DSC-W1型數(shù)碼相機(jī)。在此硬件基礎(chǔ)上，進(jìn)行了煤粉顆粒圖像采集。然后對所采集的煤粉顆粒圖像進(jìn)行了適合論文工作的圖像預(yù)處理技術(shù)的研究：真彩圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像、直方圖

4、灰度調(diào)整、灰度圖像的二值化等，將煤粉顆粒從背景中提取出。對預(yù)處理后的煤粉顆粒圖像進(jìn)行了顆粒檢測，通過對顆粒的面積、粒徑分布規(guī)律和實驗篩下的顆粒分布規(guī)律進(jìn)行分析，結(jié)果表明：與其他統(tǒng)計量相比，面積分布統(tǒng)計與實際分布最吻合。最后對采集的圖像做出了顆粒分布率曲線，并對顆粒面積分布規(guī)律進(jìn)行了誤差統(tǒng)計分析，提出了統(tǒng)計分布規(guī)律誤差的評價方法。分析表明，采用標(biāo)準(zhǔn)差法評價，該方法重復(fù)性精度可達(dá)到6％，采用相對誤差評價，準(zhǔn)確性可達(dá)到75％。 因此，