若同时满足以上三个条件，则可以判定为火焰区域。火焰的尖角特征火焰的早期是种不稳定且不断发展的，面积是连续增大的。面积判据通过面积连续增大的特性来判断是否是火焰，但存在以下明显缺陷当照明灯等物体由熄灭到点亮或者向着摄像头运动时，其面积也是连续增大的。因此，单独使用面积判据是不可靠的。边缘抖动是早期火焰的重要特征，它与面积判据联合工作可以克服面积判据的不足，使火焰监控更加可靠和准确。不稳定的火焰本身有很多尖角，尖角的计算首先要利用图像分割和边缘增强技术把原始图像转换为数字图像，然后对图中各部分进行识别和计算。火焰边缘抖动的个明显表现就是火焰的尖角数目呈现出无规则的跳动。因此，可以采用个基于边缘抖动的火灾判据尖角判据。实现尖角判据的主要问题有两个是尖角的识别算法是如何确定尖角跳动的阈值，即找到早期火焰与其它发光物体尖角跳动特性的区别。尖角的识别过程分为分割特征提取识别。分割。分割的目的是将目标图像从背景中分离出来。边缘增强与提取。对分割后的图像进行边缘增强，将真实轮廓勾勒出来，可大大减少数据量，便于进步的处理。特征点的提取和尖角的判别。提取的目标特征主要是几何形状特性，即目标的高度宽度体态比及面积等，由于火焰的识别是种动态的目标识别，每个几何形状特征都没有固定的值，而只能给出个合适的范围。④特征点首先是它的顶点。对火焰尖角来说，尖角的顶点可能是多个点，所以特征点也就为多个。尖角的另个特征是尖，给人的视觉效果是狭而长，这要求尖角的体态要符合定的标准，尖角左右两边的夹角应满足定的条件。在计算机中尖角是由系列的点组成的，令尖角中行的亮点数为，上行的亮点数记为，要求尖角狭长可以通过控制的值来实现。另外，对尖角的宽度和高度也有限制。尖角的宽度应该有个上限，以避免重复记数，提高尖角检测较模糊,噪声点较多,且出现边缘间断。同时使用检测算子进行垂直和水平方向的提取,发现水平方向的检测结果好于垂直方向。为了得到连续且平滑的目标边界,以便后续处理,本文最终选取算子检测边缘。图算子处理的图像原灰度图经算子处理过的图像图边缘检测的图像原灰度图经边缘检测过的图像火焰区域增长性检测火焰还有个显著的动态特性，就是火焰区域面积是不断变化的，在火灾初期面积是不断增大的即火焰区域的增长性，由火焰颜色提取的火焰区域的增长率为是第帧的火焰面积，是第其中，且为整数帧的火焰面积，在数字图像处理中面积可以用像素的和来代表，时间间隔用贞数代表，所以上式可以表示成是第帧图像中火焰区域的像素和，是第帧火焰区域的像素和，因此为从帧到帧的火焰区域像素的增长率，为了得到更可靠的增长率,采用平均增长率,公式如下此处设置个阈值，若，则可确定为火焰区域其中有实验统计得出，否则认为区域具有火焰颜色,但不是火焰。本章小结本章主要介绍了几种火焰识别的方法，识别火焰，首先要清楚火焰的静态特征，动态特征。静态特征主要通过火焰颜色，火焰形状来识别动态特征主要通过火焰频率对各像素并行地进行，分割的结果直接给出图像区域。阈值分割的优点是计算简单运算效率较高速度快。在重视运算效率的应用场合，它得到了广泛应用。火焰直方图统计直方图是统计学中的术语,图像处理技术引用了这概念,主要用来说明图像各亮度像素的分布情况。它反映了幅图像中不同亮度等级像素所占的比例,可以看出各亮度像素数的多少和它的分布,其形状可以提供许多关于火焰状态的线索。在图像处理中所说的直方图是指灰度直方图,描述的是图像中具有该灰度值的像素个数,其横坐标表示像素的灰度级别，纵坐标是该灰度出现的概率。任意幅图像旦以直方图表示,图像的空间位置信息全部隐去,直方图只展示具有灰度的像素相对数目,并不提示像素原来处于图像的哪个位置图原灰度图直方图火焰图像增强显示图像增强即用来增强图像的些特征，以用于作进步的分析或显示。图像增强技术可以主观地改善图像的质量。因此，图像增强技术是为了改善图像感官质量而采取的种方法。它主要通过增强图像对比度等方法来实现。如对比度的增强是用来使对比度低的图像更容易显现其特征，而对比度低的可能原因包括光线不足图像感应器的动态范围不够等。图像增强的过程本身并没有增加原始资料所包含的信息，仅仅是把图像些部分的特征更加强调罢了。火焰图像存在灰度以及各色分量相对集中的特点,为了能准确观察火焰动态变化,需对火焰图像作增强显示处理。灰度均衡有时也称直方图均衡,是种通过重新均匀的分布各灰度值来增强图像对比度的方法,即输出的直方图是平的。下图为经过灰度均衡变换后示意图,与上图即中的图的灰度相对集中,图像对比不强相比,可以发现经过灰度均衡后灰度分布分散,图像对比度增强。直方图变换及图像增强程序如下,图增强后图像图直方图本章小结本章主要介绍了几个数字图像概念及数字图像预处理步骤，为火焰识别做了铺垫。火焰识别，就是要通过软件处理，能够根据提取的火焰特征来判断火焰图像的目的，所以，图像处理尤为重要，通过把采集好的图像转化灰色图，二值图，并且通过各种去噪方法，优化图像。第四章火焰识别静态特征检测颜色识别色彩空间在颜色模型中，图像般由三个图像分量组成，每个分量图像都是其原色图像。在空间，用以表示每像素的比特数叫做像素深度。其中每幅红绿蓝图像都是副比特图像，所以每个彩色像素值三个组称为比特深度。色彩模式使用模型为图像中每个像素的分量分配个范围内的强度值。图像只使用三种颜色，就可以使它们按照不同的比例混合，在屏幕上重现种颜色。图火焰颜色分布图首先，根据火焰与众不同的特征，以上的火焰早期产生的火焰颜色都分布在红到黄的范围内，可以由空间经过简单比较计算得到。可以看出，任何图像中只要满足且的颜色都可以看作火焰。然而这样仅仅能够作为最初始的筛选手段排除最不可能是火焰的物体，因此这样误报率会很高。根据统计分析，绝大部分的火焰颜色在空间的值可以缩小到更小的范围，根据具体的场景，可以在三个不同的通道设定不同的阈值来检查火焰区域，般情况下，火焰满足∩∩故可以由以下规则判断个像素是否具有火焰的颜色∩∩，像兰选择，根据，法兰的外径，螺栓孔中心圆直径，螺栓孔直径，螺栓孔数量，螺纹为，法兰内径，法兰厚度，密封面为凸形。四筒体的计算根据，选择外径的无缝钢管作为筒体，材料为，设计压力为，设计温度为，，热压正火焊缝系数厚度计算计算厚度，初选筒体厚度为，并设，根据设计厚度，腐蚀裕量，取名义厚度，钢板厚度负偏差，取，根据的规定，忽略不计，则考虑筒体最小厚度的问题，取，圆整值有效厚度筒体内径五封头的计算根据标准，采用椭圆形封头曲面高度，直边高度，厚度。第五章课程设计设计总结及思考本次化工原理课程设计历时两周，是学习化工原理以来第次独立的工业设计。化工原理课程设计是培养学生化工设计能力的重要教学环节，通过课程设计使我们初步掌握化工设计的基础知识设计原则及方法学会各种手册的使用方法及物理性质化学性质的查找方法和技巧掌握各种结果的校核，能画出工艺流程图形。在设计过程中不仅要考虑理论上的可行性，还要考虑生产上的安全性和经济合理性。由上述计算成果可知，管程和壳程压力降均能满足设计请求，也能满足工艺上的规定的换热前提，制造安装操作过程便利，经济上也合理。流体在管程或壳程中的流速，即影响对传播热系数，影响活动阻力，也对管壁冲刷水平和污垢生成有影响。般管内管外都要尽可能避免出现层流状况不干净易结垢的流体走便于清洗的侧，腐化性流体走管程，压强高的走壳程，须要冷却的物料走壳程，流量小浓度大年夜的物料易走壳程般情况下，应尽可能采取逆流换热，但在些对流体出口温度有严格限制的特别情况下，例如热敏性物料的加热性过程，为了不物料出口温度太高而影响产品德量，可采取并流操作。通过本次课程设计的训练，让我对自己的专业有了更加感性和理性的认识，这对我们的继续学习是个很好的指导方向，我们了解了工程设计的基本内容，掌握了化工设计的主要程序和方法，增强了分析和解决工程实际问题的能力。同时，通过课程设计，还使我们树立正确的设计思想，培养实事求是严肃认真高度负责的工作作风，加强工程设计能力的训练和培养严谨求实的科学作风更尤为重要。我还要感谢我的指导老师林俊岳和化工原理任课老师冯桂龙老师对我们的教导与帮助，感谢同学们的相互支持。限于我们的水平，设计中难免有不足和谬误之处，恳请老师批评指正。主要参考文献管壳式换热器。钢制压力容器。钢制管法兰垫片紧固件。鞍式支座郑炽主编化工工艺设计手册上册下册上海国家医药管理局上海医药设计院化工设备设计手册边写组材料与零部件上册上海人民出版社，郑津洋，董其伍，桑芝富主编过程设备设计北京化学工业出版社，邹广华，刘强编著过程设备设计北京化学工业出版社，压力容器法兰化工设备设计手册编写组,金属设备上海上海人民出版社化工设备设计手册编写组,材料与零部件上海上海人民出版社王者相，李庆炎热速率热阻，雷诺准数传热面积冷流体温度热流体温度流速质量流速对流传热系数导热系数校正系数粘度，密度实际传热面积，普郎特系数板数，块机械制造工艺设计若同时满足以上三个条件，则可以判定为火焰区域。火焰的尖角特征火焰的早期是种不稳定且不断发展的，面积是连续增大的。面积判据通过面积连续增大的特性来判断是否是火焰，但存在以下明显缺陷当照明灯等物体由熄灭到点亮或者向着摄像头运动时，其面积也是连续增大的。因此，单独使用面积判据是不可靠的。边缘抖动是早期火焰的重要特征，它与面积判据联合工作可以克服面积判据的不足，使火焰监控更加可靠和准确。不稳定的火焰本身有很多尖角，尖角的计算首先要利用图像分割和边缘增强技术把原始图像转换为数字图像，然后对图中各部分进行识别和计算。火焰边缘抖动的个明显表现就是火焰的尖角数目呈现出无规则的跳动。因此，可以采用个基于边缘抖动的火灾判据尖角判据。实现尖角判据的主要问题有两个是尖角的识别算法是如何确定尖角跳动的阈值，即找到早期火焰与其它发光物体尖角跳动特性的区别。尖角的识别过程分为分割特征提取识别。分割。分割的目的是将目标图像从背景中分离出来。边缘增强与提取。对分割后的图像进行边缘增强，将真实轮廓勾勒出来，可大大减少数据量，便于进步的处理。特征点的提取和尖角的判别。提取的目标特征主要是几何形状特性，即目标的高度宽度体态比及面积等，由于火焰的识别是种动态的目标识别，每个几何形状特征都没有固定的值，而只能给出个合适的范围。④特征点首先是它的顶点。对火焰尖角来说，尖角的顶点可能是多个点，所以特征点也就为多个。尖角的另个特征是尖，给人的视觉效果是狭而长，这要求尖角的体态要符合定的标准，尖角左右两边的夹角应满足定的条件。在计算机中尖角是由系列的点组成的，令尖角中行的亮点数为，上行的亮点数记为，要求尖角狭长可以通过控制的值来实现。另外，对尖角的宽度和高度也有限制。尖角的宽度应该有个上限，以避免重复记数，提高尖角检测较模糊,噪声点较多,且出现边缘间断。同时使用检测算子进行垂直和水平方向的提取,发现水平方向的检测结果好于垂直方向。为了得到连续且平滑的目标边界,以便后续处理,本文最终选取算子检测边缘。图算子处理的图像原灰度图经算子处理过的图像图边缘检测的图像原灰度图经边缘检测过的图像火焰区域增长性检测火焰还有个显著的动态特性，就是火焰区域面积是不断变化的，在火灾初期面积是不断增大的即火焰区域的增长性，由火焰颜色提取的火焰区域的增长率为是第帧的火焰面积，是第其中，且为整数帧的火焰面积，在数字图像处理中面积可以用像素的和来代表，时间间隔用贞数代表，所以上式可以表示成是第帧图像中火焰区域的像素和，是第帧火焰区域的像素和，因此为从帧到帧的火焰区域像素的增长率，为了得到更可靠的增长率,采用平均增长率,公式如下此处设置个阈值，若，则可确定为火焰区域其中有实验统计得出，否则认为区域具有火焰颜色,但不是火焰。本章小结本章主要介绍了几种火焰识别的方法，识别火焰，首先要清楚火焰的静态特征，动态特征。静态特征主要通过火焰颜色，火焰形状来识别动态特征主要通过火焰频率