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龙图腾网获悉东南大学申请的专利基于光纤传像束的火焰多光谱成像测量装置、系统及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115077714B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-25发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210584172.2，技术领域涉及：G01J5/48；该发明授权基于光纤传像束的火焰多光谱成像测量装置、系统及方法是由周宾;左冰娴;戴明露设计研发完成，并于2022-05-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于光纤传像束的火焰多光谱成像测量装置、系统及方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于光纤传像束的火焰多光谱成像测量装置、系统及方法，涉及辐射成像测量技术领域，解决了在同一时间不能获取不同波长图像的技术问题，其技术方案要点是通过在光纤传像束的物镜前加设不同波长的滤波片，相对于现有的辐射成像技术，增加了在光谱维度所获取的信息量，从而提高了待测场重建的精度；此外为了解决传统多光谱测量方案无法保证获取图像在时间上具有一致性的问题，利用了光纤传像束系统用于多光谱图像的同时获取，增加了测量的时间分辨率和空间分辨率，对于航空航天发动机尾喷口处火焰或者其他射流火焰的温度及烟黑浓度的测量具有重要的应用价值。

本发明授权基于光纤传像束的火焰多光谱成像测量装置、系统及方法在权利要求书中公布了：1.一种基于光纤传像束的火焰多光谱成像测量方法，其特征在于，包括： S1：在水平架上布置光纤传像束测量系统，该光纤传像束测量系统包括一分九的光纤传像束，将光纤传像束对应的物镜视场对齐，以使每个物镜所捕获的图像中心在同一位置，并建立光纤传像束中像素坐标xp,yp与真实世界物理坐标xr,yr的对应关系； S2：将物镜按照顺时针或逆时针顺序分为三组，每组包括依次相邻的三个物镜，每组物镜均按照次序进行相同的编号，则在编号相同的物镜前加设同一波长的滤波片； S3：通过相机捕获图像并将图像划分为与物镜数量相匹配的图像数量，得到三个波长下九个方向上九个不同的划分图像； S4：在相机前分别设置不同波长的滤波片，通过带有滤波片的相机对不同温度下黑体炉的靶面进行捕获，获取不同波长下的灰度值和对应的黑体单色辐射强度，对灰度值和黑体单色辐射强度进行拟合，得到二者的拟合关系； S5：对划分图像进行分析，同时根据对称火焰对光纤传像束测量系统进行假定对称布置，则每个波长能够获得六个角度不同的火焰信息，根据火焰的图像信息求解得到待测的火焰温度及烟黑浓度的三维分布； 其中，所述步骤S5包括： S51：对每一张划分图像的灰度值进行提取，将波长相同的划分图像归到一组； S52：在每张划分图像中选取基准行的上下2个像素共4个像素，将该4个像素的灰度值进行平均计算得到平均灰度值，再根据所述拟合关系得到单色辐射强度值； S53：计算网格中辐射强度值，包括： 将待测区域离散为网格，同时将光纤传像束的每个物镜视场按视场角进行离散，每条离散的视线视为一条射线，获取每条射线在每个网格中的长度则每条射线的总体单色辐射强度Iλmr的计算公式表示为： 其中，kλn表示网格的烟黑吸收系数；Ib,λn表示单色黑体辐射强度；Hλn表示辐射源项，其值等于计算得到的网格中辐射强度值；Iλmr表示射线mr到达相机靶面处的总体单色辐射强度； 根据光纤传像束捕获的9个角度，获取9个角度下的辐射离散射线路径，表示为： 通过反问题求解法得到每个网格中辐射强度值的大小，计算公式如下： A·x＝b；5 其中，A表示路径矩阵，由射线经过网络的长度所组成的矩阵；b为步骤S52中得到的单色辐射强度值；x为待求解的量，即每个网格中辐射强度值； S54：通过网格中的辐射强度值求解火焰温度及烟黑浓度，包括： Ib,λn由普朗克黑体辐射定律计算得到，kλn通过Mie散射理论中的针对小粒径的Rayleigh假设计算得到，计算公式如下： 其中，Em＝-Im[m2-1m2+2]，m表示烟黑的复折射率；fv表示烟黑浓度； 将式2和式5代入式4中，得到： 式7为某一波长下的火焰温度及烟黑浓度计算式，则根据光纤传像束获得的三个波长得到三个如式6所示的方程，然后通过直线拟合的方式得到直线的斜率k和截距b，从而求解出火焰温度及烟黑浓度分布，表示为： S55：利用正则化及平滑方式修正计算得到的火焰温度和烟黑浓度，得到二者的二维分布； S56：重新选取不同的基准行，重复进行上述步骤S53至S55的操作，从而得到不同火焰高度下的火焰温度及烟黑浓度的二维分布，最终得到火焰温度和烟黑浓度的三维分布。

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