[发明专利]一种循环流化床锅炉气固流场颗粒运动检测方法

摘要

本发明涉及一种循环流化床锅炉气固流场颗粒运动速度检测方法，其特征在于包括如下步骤步骤一采集循环流化床锅炉气固流场颗粒运动的视频图像；步骤二对视频图像进行预处理；步骤三对预处理后的视频图像进行锐化处理；步骤四将锐化处理后的视频图像转化为灰度视频图像；步骤五使用光流法对灰度视频图像进行处理，得到运动矢量图像；步骤六将运动矢量图像划分大小不等的网格区域；步骤七计算某一网格区域的最终运动矢量；步骤八重复步骤七，直至遍历完整幅运动矢量图像；步骤九输出视频图像中颗粒运动矢量数据。与现有技术相比，本发明稳定性好，准确度高。

主权项

一种循环流化床锅炉气固流场颗粒运动检测方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：采集循环流化床锅炉气固流场颗粒运动的视频图像；步骤二：对步骤一采集的视频图像进行预处理：采用高斯平滑算法对步骤一采集的视频图像进行滤波去噪；步骤三：对滤波去噪后的视频图像进行锐化处理，以提高图像的对比度；步骤四：将锐化处理后的视频图像转化为灰度视频图像；步骤五：使用光流法对灰度视频图像进行处理，得到运动矢量图像；步骤六：根据步骤五得到的运动矢量图像中每个矢量点的运动矢量，将运动矢量图像划分大小不等的网格区域，最后根据运动矢量图像中每个矢量点的运动矢量模大小和矢量方向划分网格区域，具体划分方法为：步骤6‑1、遍历运动矢量图像中的所有矢量点，分别取每个矢量点的运动矢量模和矢量方向，将每个矢量点的运动矢量模和矢量方向进行归一化处理，得到每个矢量点的运动矢量模的归一化值和矢量方向的归一化值，然后将每个矢量点的运动矢量模的归一化值和矢量方向的归一化值进行分段量化；步骤6‑2、分别计算所有矢量点运动矢量的横向分量的模和纵向分量的模，然后计算出最大网格和最小网格的横向限定值及纵向限定值，即：将所有矢量点运动矢量的横向分量的模按照从大到小的次序依次排序，计算排序前20％的横向分量的模的平均值v1，然后，计算确定最小网格区域的横向限定值为其中INT为取整函数，C为直接输入的常系数，而视频图像的长和宽分别用L和W表示；同理，取排序最后20％的横向分量的模的平均值v2，计算确定最大网格区域的横向限定值为：将所有矢量点的运动矢量纵向分量的模按从大到小依次排序，计算排序前20％的纵向分量的模的平均值v3，然后，计算确定最小网格区域的纵向限定值为其中INT为取整函数，C为直接输入的常系数，而视频图像的长和宽分别用L和W表示；同理，取排序最后20％的纵向分量的模的平均值v4，计算确定最大网格区域的纵向限定值为：步骤6‑3、遍历运动矢量图像中的所有矢量点，划分网格区域，具体为：任意提取一个矢量点作为基础矢量点，从基础矢量点出发，取其周围相邻矢量点，分别判断该相邻矢量点的运动矢量模的归一化值和矢量方向的归一化值是否均同该基础矢量点的运动矢量模的归一化值和矢量方向的归一化值在同一个量化区间，如果是，则划入同一个网格区域，如果否，则不划入该网格区域，并将该相邻矢量点作为新的基础矢量点，重新开始划取新网格区域；另外，在网格区域划分过程中，依次沿横向和纵向将矢量点连续划入同一网格区域时，要满足网格区域的横向大小不超过最大网格区域的横向限定值，以及纵向大小不超过最大网格区域的纵向限定值，当网格区域的横向大小超过最大网格区域的横向限定值，或网格区域的纵向大小超过最大网格区域的纵向限定值时，重新开始划取新网格区域；而对网格区域的横向大小小于最小网格区域的横向限定值，或网格区域的纵向大小小于最小网格区域的纵向限定值，对于这类的网格区域中的矢量点，从运动矢量图像中去除；步骤七：取步骤六中已划分好网格区域的所有矢量点的运动矢量进行主元分析，计算得到该网格区域的矢量方向，然后计算该网格区域中所有矢量点的运动矢量模平均值，得到该网格区域的最终运动矢量；步骤八：重复步骤七，直至遍历完整幅运动矢量图像的所有网格区域；步骤九：输出步骤八后视频图像中颗粒运动矢量数据。