导读:本文包含了火焰探测论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:红外,光学设计,预处理,实时
火焰探测论文文献综述
程蔚,郑洪庆[1]（2019）在《一种双波段红外火焰探测装置的研制》一文中研究指出针对传统单波段火焰探测装置易产生误报和漏报等问题,构建一种双波段红外火焰探测方案,并介绍了探测装置的硬件电路设计、光学设计和软件设计等。硬件电路实现火焰信号的预处理;软件设计完成算法处理,做出准确判断是否有火焰信号。实验结果表明,该探测装置具有较好的实时性,满足实际工程需要。(本文来源于《装备制造技术》期刊2019年07期）
黄兴[2]（2019）在《基于主被动光学探测的发光火焰多物理量场重建》一文中研究指出燃烧火焰普遍存在于日常生活和工业生产应用中,如燃气轮机、发动机燃烧室、电站锅炉等。而火焰的温度分布与燃烧反应的进行过程密切相关,直接体现了燃烧的状态。为了更加深刻地理解燃烧机理,优化燃烧过程并减少污染物的产生,需要研究可有效测量火焰空间温度分布的燃烧诊断技术。然而由于硬件设备及相应重建算法的限制,以及多物理量场同时测量时相互耦合导致的严重病态性问题,准确的火焰温度测量技术仍然是一项亟待解决的难题。基于火焰自身辐射光场成像的被动式探测技术是一项很有前景的测温手段。因此本文将该技术引入到火焰空间温度分布测量中。针对发光火焰温度与光学参数空间分布重建问题,本文首先建立了火焰内辐射传输与光场成像模型,在此基础上,先后研究了基于被动光场探测的火焰温度重建模型以及温度与光学参数同时反演模型,最后将主动式层析探测技术与光场探测技术相结合,构造了温度与吸收系数协同重建模型,并开展了基于被动火焰光场探测的多物理量场测量试验研究对所提模型进行验证。主要开展的工作有:首先阐明了光场相机成像的原理与特点,建立了计算光场相机内辐射线坐标与空间方向的追踪方法;考虑到火焰类型的不同,分别利用视在光线法和广义源项多流法来求解纯吸收火焰和吸收散射性火焰的辐射强度;将火焰辐射传输模型与光场成像模型相结合,构造了适用于发光火焰的辐射光场成像模型,通过正向模拟获得了两种火焰的辐射光场图像。在火焰辐射光场模型基础上,在光学参数已知时单独对温度分布进行重建。分别建立了基于最小二乘QR分解算法、代数重建算法和Landweber算法的火焰温度分布重建模型。模拟结果表明重建模型是准确可靠的,且Landweber算法具有最高的计算效率。分析了光学参数大小及散射相函数对于温度分布重建的影响,结果表明光学参数增大以及各向异性散射都会降低温度的重建精度。进一步考虑光学参数同样未知的情况,研究基于被动式光场探测技术的火焰温度与光学参数分布同时重建模型。将Landweber算法与序列二次规划算法相结合,在单光谱辐射光场信号下反演纯吸收火焰的温度与吸收系数分布;进而利用叁个光谱通道下的火焰光场信号,来同时重建吸收散射性火焰的温度、吸收与散射系数分布。结果表明提出的同时重建模型对于两种类型的火焰均是可行的,与光学参数相比,温度分布的重建精度更高。为进一步提高同时重建过程的计算效率,将基于消光法的主动式激光层析探测技术与被动式光场探测技术相结合,建立基于主被动光学联合探测的火焰温度与吸收系数分布协同重建模型。利用激光消光信号来反演火焰的吸收系数分布,并代入前述的温度求解方程组中,实现温度与吸收系数分布的联合重建。模拟结果证明该协同重建模型是可行的,其计算效率要明显优于被动式光场探测技术,且对于不同的吸收系数大小均可取得准确的温度重建结果。最后,对不同类型的火焰开展了基于聚焦型光场相机成像探测的火焰多物理量场测量试验研究。分别采用被动式火焰光场测温平台、飞秒CARS测温系统和热电偶测温装置,对甲烷Hencken火焰的温度进行测量,叁者结果偏差不大,平均相差不超过4%;利用拍摄的乙烯扩散火焰图像对其温度和吸收系数分布进行重建,与热电偶的对比结果说明重建的温度具有较好的精度,而吸收系数分布也可以很好地体现出火焰的形状特征;上述试验证明了基于被动式火焰光场探测的叁维温度与光学参数分布测量技术和重建模型的可行性。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01）
蔺瑞[3]（2019）在《多传感器融合的视频火焰探测系统研究》一文中研究指出火灾是船舶丧失生命力的主要因素,火灾探测和预警的越及时,船舶损毁和人员伤亡的机率就越小。鉴于视频监控摄像头在安防方面的广泛应用,以及基于视频火焰具有的特定颜色、形状和纹理特征,视频火焰探测已成为火灾预警的重要研究方向。综合应用视觉传感器的视觉特性和红外传感器的热辐射特性进行火焰的多特性研究与探测预警,具有反应速度快、火灾检测准确率高等特点。因此,开展多传感器融合的火焰探测研究以提高火灾检测的准确率具有重要意义。本文依托工信部高技术船舶科研计划项目,针对船舶火灾复杂多变的难题,着重研究了船舶火灾模型、火灾运动前景分割、火焰特性分析和多传感器视频火焰检测等技术。研究结果具有可实施性,并在视频火灾探测系统中得到了验证。本文重点工作内容总结如下:(1)船舶舱室火灾特性和模型分析。细化舱室火灾类型,着重研究高发火灾的火焰特性,对舱室火焰的温度变化、形状变化、热辐射和运动特性进行分析,给出火焰的运动学模型和经验模型。由火灾特征的多样性分析,引出多传感器火灾探测的重要性和必要性这一结论。(2)常用视频火焰探测技术研究。针对单一火焰检测方法应用范围的狭隘性,给出不同火焰特性下的检测技术分析。颜色特性方面,采用多尺度颜色模型提取静态前景;运动特性方面,采用高斯混合模型提取动态感兴趣区域;纹理特性方面,采用扩展局部二值模式结合离散小波变换的方法提取火焰的能量特性。综合这叁个方面研究,给出了火焰检测中疑似火焰感兴趣区域提取的方法步骤。(3)多传感器火焰特征分析和探测。针对单一传感器,火焰探测能力不足的情况,提出多传感器火焰探测方法。可见光范围内,火焰的空间差异、中心估计、动态特征和纹理特征采用极限向量机(ELM)融合输出,并结合分类器,求得火焰的探测概率。红外光范围内,针对火焰的灰度空间差异、差异变异系数和边界框混乱度,提出了局部火焰危险性概率模型,并实现对火焰的探测。在此基础上,融合可见光火焰探测概率和红外火焰概率模型得到全局火焰分类器模型。(4)架构并实现火焰探测系统,使用此系统同时处理可见光和红外火焰视频帧并融合探测,结果验证了此探测方法的可实施性和较好的可靠性。(本文来源于《江苏科技大学》期刊2019-04-29）
董喆,赵林双,陈登博[4]（2019）在《油罐内火焰快速探测系统研究》一文中研究指出为填补目前油罐内火焰快速探测系统研究的空白,开发出一种基于紫外与红外的复合型储罐火焰探测器并研究探测器在罐顶的布置方式。首先,通过试验研究酒精和正庚烷的火焰传播特性;然后,根据试验中的火焰蔓延速度确定探测器的性能参数;最后,通过探测器的探测角度、探测距离和储罐的尺寸信息等设计探测器的布置方式。研究表明:常温常压下酒精和正庚烷的火焰蔓延速度分别为2.2～2.4 m/s和1.5～1.7 m/s,且不受油池尺度和液层厚度的影响;探测器的性能参数满足储罐火灾快速探测的要求;4种布置方式高效可靠。(本文来源于《中国安全科学学报》期刊2019年01期）
沙健[5]（2017）在《基于红外热成像的早期火焰探测研究》一文中研究指出火灾一直以来是具有巨大破坏力的多发性灾害,其常年来威胁着人类的生命、毁坏了物质财富、破坏了生态平衡,对人类社会的发展与经济建设造成了严重危害。为了在火灾发生时,最大化的降低危害,在火灾发生初期进行及时探测与扑救是目前最切实有效的方法。传统的火灾探测技术如感烟、感光、感光等探测器不仅受限于使用场所,同时也很难做到早期火灾探测。近年来,伴随着各项科学技术的不断发展,如:模式识别、计算机图像处理技术、图像传感器等,在此基础之上发展起来的基于图像型的火灾探测技术逐渐被人们所青睐并运用到各类场所。其中,红外热成像技术在图像信息的基础上又多了一维温度信息,这对于早期火灾探测具有宝贵的价值,有助于真正做到火灾预警、火灾趋势分析。基于此,本文应用图像处理技术、结合红外热成像的火焰图像特点,提出了一种基于红外热成像图像特征的早期火焰探测算法,并将其应用到火灾探测系统中。本文具体工作如下:首先对图像型火焰探测技术的研究背景与现状进行了分析,并与传统型的火灾探测技术进行了对比,总结了图像型火焰探测技术的优缺点,分析了红外热成像火灾探测技术的现状。文中分析了红外热成像的图像特点,提出了一种新的图像分割方法,该方法可对高亮区域下的火焰目标和早期火灾中的小目标进行准确提取,根据实验对比,选取了一种适用于火焰探测的算法模块及形态学操作流程。本文针对热成像图像分辨率低的特点,对火焰动态特征进行分析,提出了叁种动态特征的计算方法,构建了一组多维特征向量,建立了火焰特征模型。然后采用C4.5决策树分类方法实现对可疑目标的识别,实验结果表明该算法简单且具有良好的分类能力。最后,在前面工作的基础上,将火焰探测算法应用到一种火焰识别系统中,利用热成像下的温度及图像特征,实现了对早期火灾的探测,并给出了该系统应用于各类火焰探测的实验结果。(本文来源于《安徽大学》期刊2017-05-01）
沐小会,陈嘉卿,宋英磊[6]（2016）在《火焰特征提取研究在火灾探测中的运用》一文中研究指出基于常用的火灾探测方法中都是使用单一特征,对火灾的图像进行判别,这一技术在复杂的场所中并不能有效地去除干扰源,从而出现误报、漏报等问题,提高火灾探测的有效性和准确性的目的。在对火焰的颜色模型、颜色特征和形状特征进行研究的基础上,采用数字图像处理等方法,通过提取火焰的一阶颜色矩和圆形度等多种特征,并且经过支持向量机分类器进行分类,从而对火灾火焰和干扰源进行判别的试验,得出这一方法可以很好的排除干扰源信息,探测率高,可靠性好的结论。(本文来源于《电子设计工程》期刊2016年21期）
杨狄赛[7]（2016）在《基于Matlab的火焰图像着火点位置探测方法》一文中研究指出介绍了一种在HSI彩色空间中对前景累积图像进行阈值分割的火焰图像分割算法,通过火焰的闪烁频率设定分割阈值,结合图像的颜色、质心等特征确定火焰位置,区别火源与干扰图像;采用Matlab软件对算法的可行性进行了实验,结果表明:该算法可以分割出完整的火焰图像区域,确定着火点位置。(本文来源于《机电技术》期刊2016年02期）
陈嘉卿[8]（2015）在《基于火焰特征的图像型火灾探测技术研究》一文中研究指出火灾作为当前频发的严重灾害之一,极大威胁人类生命和财产安全,如何快速准确地识别火灾一直是亟需人们解决的问题。传统的火灾探测技术易受环境影响且误报率较高,而图像型火灾探测技术依据视频图像中提取的火焰或烟雾特征进行火灾识别,具有响应快、识别率高、环境适应性强等优势,正日趋成为研究的热点。本文从视频火焰特征着手,对火灾探测技术中疑似区域的分割和特征量的选取及融合进行了较深入的研究,主要的研究内容及创新点如下:一,结合国内外文献,重点阐述了图像型火灾探测技术的原理、特点以及当前的研究及发展现状。二,依据国外火灾数据库,提出了一种基于RGB颜色空间统计模型的火焰分割算法,结合区域生长以及帧差法,实现了对火焰疑似区域的有效分割,并将该算法与其他颜色模型的分割效果进行了对比。叁,着重提取并分析了视频图像中火灾火焰的动态特征和分层特征,其中包括火焰面积变化率、火焰相似度、火焰闪烁频率、灰度差分统计均值、灰度差分变异系数等,通过比较火灾与非火视频相关特征值的差异,论证了以上特征量作为火灾判据的有效性和合理性。四,选取如上的五个主要特征参量,利用BP神经网络进行多特征融合判决,测试不同场景下的火灾与非火视频,实验结果表明本文提出的火焰识别算法具有较好的鲁棒性,可有效识别火灾火焰,排除高亮干扰以及安全火。(本文来源于《江苏科技大学》期刊2015-12-30）
刘敏层,李阳,杨子毛,赵奕,李艳娜[9]（2015）在《高空紫外火焰探测装置设计与应用》一文中研究指出针对传统热电偶反应时间慢、测量精度低的问题,设计出一种灵敏度高的紫外线探测器,可以快速检测出火焰中释放的紫外线。通过GD—708紫外光敏管,将紫外线转换成脉冲串经光电隔离送至STM32处理器,并输出4~20 m A电流信号控制蒸汽阀的开度。此探测装置在检测火焰起燃、燃烧至熄灭过程中判断及时,既能延长点火器的使用寿命,又可减少点火的误报次数。测试结果表明:该装置具有反应灵敏,抗干扰能力强,输出稳定等优点,在工程场所得到广泛应用。(本文来源于《传感器与微系统》期刊2015年07期）
王琳,郭晨,李爱国,姚新[10]（2015）在《基于多特征的公路隧道早期火灾火焰视频探测》一文中研究指出针对公路隧道火灾的早期探测问题,提出了一种基于多特征融合的视频火灾火焰识别方法。利用帧间差分法提取运动目标,根据RGB和HSI空间的火焰颜色统计模型分割疑似区域,用疑似区域的圆形度、矩形度、尖角数、尖角数的变化率和面积的变化率特征值构成特征向量,作为支持向量机的输入向量,采用人工蜂群算法对支持向量机的模型参数进行优化选取。利用公用视频和拍摄视频对训练得到的支持向量机分类器进行测试,试验结果表明,该方法能够实现在隧道场景及多种干扰条件下的早期火灾火焰识别。(本文来源于《公路交通科技》期刊2015年06期）
火焰探测论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
燃烧火焰普遍存在于日常生活和工业生产应用中,如燃气轮机、发动机燃烧室、电站锅炉等。而火焰的温度分布与燃烧反应的进行过程密切相关,直接体现了燃烧的状态。为了更加深刻地理解燃烧机理,优化燃烧过程并减少污染物的产生,需要研究可有效测量火焰空间温度分布的燃烧诊断技术。然而由于硬件设备及相应重建算法的限制,以及多物理量场同时测量时相互耦合导致的严重病态性问题,准确的火焰温度测量技术仍然是一项亟待解决的难题。基于火焰自身辐射光场成像的被动式探测技术是一项很有前景的测温手段。因此本文将该技术引入到火焰空间温度分布测量中。针对发光火焰温度与光学参数空间分布重建问题,本文首先建立了火焰内辐射传输与光场成像模型,在此基础上,先后研究了基于被动光场探测的火焰温度重建模型以及温度与光学参数同时反演模型,最后将主动式层析探测技术与光场探测技术相结合,构造了温度与吸收系数协同重建模型,并开展了基于被动火焰光场探测的多物理量场测量试验研究对所提模型进行验证。主要开展的工作有:首先阐明了光场相机成像的原理与特点,建立了计算光场相机内辐射线坐标与空间方向的追踪方法;考虑到火焰类型的不同,分别利用视在光线法和广义源项多流法来求解纯吸收火焰和吸收散射性火焰的辐射强度;将火焰辐射传输模型与光场成像模型相结合,构造了适用于发光火焰的辐射光场成像模型,通过正向模拟获得了两种火焰的辐射光场图像。在火焰辐射光场模型基础上,在光学参数已知时单独对温度分布进行重建。分别建立了基于最小二乘QR分解算法、代数重建算法和Landweber算法的火焰温度分布重建模型。模拟结果表明重建模型是准确可靠的,且Landweber算法具有最高的计算效率。分析了光学参数大小及散射相函数对于温度分布重建的影响,结果表明光学参数增大以及各向异性散射都会降低温度的重建精度。进一步考虑光学参数同样未知的情况,研究基于被动式光场探测技术的火焰温度与光学参数分布同时重建模型。将Landweber算法与序列二次规划算法相结合,在单光谱辐射光场信号下反演纯吸收火焰的温度与吸收系数分布;进而利用叁个光谱通道下的火焰光场信号,来同时重建吸收散射性火焰的温度、吸收与散射系数分布。结果表明提出的同时重建模型对于两种类型的火焰均是可行的,与光学参数相比,温度分布的重建精度更高。为进一步提高同时重建过程的计算效率,将基于消光法的主动式激光层析探测技术与被动式光场探测技术相结合,建立基于主被动光学联合探测的火焰温度与吸收系数分布协同重建模型。利用激光消光信号来反演火焰的吸收系数分布,并代入前述的温度求解方程组中,实现温度与吸收系数分布的联合重建。模拟结果证明该协同重建模型是可行的,其计算效率要明显优于被动式光场探测技术,且对于不同的吸收系数大小均可取得准确的温度重建结果。最后,对不同类型的火焰开展了基于聚焦型光场相机成像探测的火焰多物理量场测量试验研究。分别采用被动式火焰光场测温平台、飞秒CARS测温系统和热电偶测温装置,对甲烷Hencken火焰的温度进行测量,叁者结果偏差不大,平均相差不超过4%;利用拍摄的乙烯扩散火焰图像对其温度和吸收系数分布进行重建,与热电偶的对比结果说明重建的温度具有较好的精度,而吸收系数分布也可以很好地体现出火焰的形状特征;上述试验证明了基于被动式火焰光场探测的叁维温度与光学参数分布测量技术和重建模型的可行性。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
火焰探测论文参考文献
[1].程蔚,郑洪庆.一种双波段红外火焰探测装置的研制[J].装备制造技术.2019
[2].黄兴.基于主被动光学探测的发光火焰多物理量场重建[D].哈尔滨工业大学.2019
[3].蔺瑞.多传感器融合的视频火焰探测系统研究[D].江苏科技大学.2019
[4].董喆,赵林双,陈登博.油罐内火焰快速探测系统研究[J].中国安全科学学报.2019
[5].沙健.基于红外热成像的早期火焰探测研究[D].安徽大学.2017
[6].沐小会,陈嘉卿,宋英磊.火焰特征提取研究在火灾探测中的运用[J].电子设计工程.2016
[7].杨狄赛.基于Matlab的火焰图像着火点位置探测方法[J].机电技术.2016
[8].陈嘉卿.基于火焰特征的图像型火灾探测技术研究[D].江苏科技大学.2015
[9].刘敏层,李阳,杨子毛,赵奕,李艳娜.高空紫外火焰探测装置设计与应用[J].传感器与微系统.2015
[10].王琳,郭晨,李爱国,姚新.基于多特征的公路隧道早期火灾火焰视频探测[J].公路交通科技.2015