[发明专利]一种高温熔融流体流速检测方法及系统

权利要求书

1.一种高温熔融流体流速检测方法，其特征在于，所述方法包括：

采集高温高速熔融流体的视频流；

将所述视频流分解成以时间为序的帧图像序列，并提取所述帧图像序列中的感兴趣熔融流体区域；

提取所述感兴趣熔融流体区域的熔融流体轮廓；

剔除所述熔融流体轮廓中类水平分布的像素点，保留与水平成预设倾角的特征块像素点，从所述熔融流体轮廓中分离出特征块轮廓；

计算所述特征块轮廓中两条相邻曲线之间的最小距离、上端点高度差以及夹角差，并基于所述最小距离、上端点高度差以及夹角差对所述熔融流体轮廓的特征块进行粗定位；

基于所述熔融流体轮廓对所述特征块的轮廓进行补全，并基于补全轮廓后的所述特征块的质心，对所述熔融流体轮廓的特征块进行精确定位；

获取所述特征块的特征，所述特征包括大小特征、角度特征和位置特征；

在相邻两帧之间利用所述特征块的特征进行相似性匹配，得到特征块在相邻两帧时间内移动的像素距离；

根据现场的安装参数对采集高温高速熔融流体的视频流的高速相机进行标定，建立图像坐标系与世界坐标系之间的关系；

求解所述特征块在世界坐标系中的移动距离，且计算所述移动距离的计算公式为：

其中S_W为所述特征块在世界坐标系中的移动距离，R为反应炉出口圆孔的直径，R_c为反应炉出口在图像上的直径像素，S_C为熔融流体上的特征块在相邻两帧时间内移动的像素距离；

基于所述移动距离以及速度公式获得高温高速熔融流体的流速,所述特征块具体为高温熔融流体高速出流过程中出现的波纹或阴影。

2.根据权利要求1所述的高温熔融流体流速检测方法，其特征在于，获取所述特征块的特征包括：

计算所述特征块的边界点的i+j阶矩，计算公式具体为：

其中μ_ij为所述特征块的边界点的i+j阶矩，M为所述特征块的边界像素点的个数，m＝0,2,…,M，(x_m,y_m)为所述特征块的边界上第m个像素点，(x_t,y_t)为质心坐标；

根据所述i+j阶矩计算所述特征块的等效椭圆的长半轴r₁和短半轴r₂，计算公式具体为：

其中，r₁和r₂分别为所述特征块的等效椭圆的长半轴和短半轴，μ_2,0为i＝2，j＝0时μ_ij的取值，μ_0,2为i＝0，j＝2时μ_ij的取值，μ_1,1为i＝1，j＝1时μ_ij的取值；

基于所述i+j阶矩计算所述特征块的等效椭圆与水平方向的夹角，计算公式具体为：

其中β为所述特征块的等效椭圆与水平方向的夹角；

利用质心公式计算所述特征块的质心，具体为：

其中(x_t,y_t)为所述特征块的质心，N为连通域像素点的个数，(x_n,y_n)为连通域中第n个像素点的坐标；

根据所述长半轴r₁、短半轴r₂、夹角β和质心(x_t,y_t)，获得所述特征块的特征。