基于火焰图像结构相似性的回转窑烧成状态识别方法

摘要

本发明涉及一种基于火焰图像结构相似性的回转窑烧成状态识别方法。其技术方案是，设定标准火焰灰度图像y、正常火焰灰度图库FN和异常火焰灰度图库FA。获取待测火焰图像P，对待测火焰图像P进行滤波和灰度变换，得到待测火焰灰度图像x；将待测火焰灰度图像x与所有标准火焰灰度图像进行平均结构相似性系数计算，得到a+b个平均结构相似性系数MSSIM(x,y)；取平均结构相似性系数最大值MAXmssim，若平均结构相似性系数最大值MAXmssim所对应的标准火焰灰度图像y属于正常火焰灰度图库FN，待测火焰图像P属于正常状态；反之属于异常状态。本发明具有精度高、计算复杂度低、处理过程短和能实现在线实时监测火焰状态变化的特点。

主权项

一种基于火焰图像结构相似性的回转窑烧成状态识别方法，其特征在于所述回转窑烧成状态识别方法的具体步骤：第一步、标准火焰图像Q由回转窑操作专家标定；标准火焰图像Q组成标准火焰图库L，标准火焰图库L分为正常火焰图库LN和异常火焰图库LA，正常火焰图库LN由a幅正常状态的标准火焰图像Q组成，异常火焰图库LA由b幅异常状态的标准火焰图像Q组成；将标准火焰图像Q进行滤波处理和灰度变换，得到标准火焰灰度图像y；所有标准火焰灰度图像y组成标准火焰灰度图库F，标准火焰灰度图库F分为正常火焰灰度图库FN和异常火焰灰度图库FA；第二步、从采集的回转窑烧成带的火焰视频中获取一幅待测火焰图像P；将待测火焰图像P进行滤波处理和灰度变换，得到待测火焰灰度图像x；第三步、采用平均结构相似性系数的计算方法，计算一幅待测火焰灰度图像x与每一幅标准火焰灰度图像y之间的平均结构相似性系数MSSIM(x,y)，得到a+b个平均结构相似性系数MSSIM(x,y)；第四步、对第三步得到的a+b个平均结构相似性系数MSSIM(x,y)进行比较，选取平均结构相似性系数最大值MAXmssim；如果平均结构相似性系数最大值MAXmssim所对应的标准火焰灰度图像y属于正常火焰灰度图库FN，则判定待测火焰图像P的烧成状态为正常状态；如果平均结构相似性系数最大值MAXmssim所对应的标准火焰灰度图像y属于异常火焰灰度图库FA，则判定待测火焰图像P的烧成状态为异常状态；第五步、若判定待测火焰图像P的烧成状态为正常状态，直接进行下一幅火焰图像烧成状态的识别；若判定待测火焰图像P的烧成状态为异常状态，系统报警，改善回转窑火焰烧成状态后，再进行下一幅火焰图像烧成状态的识别；第六步、重复第二～第五步，直至结束。