火焰温度是燃烧过程中的重要指标。控制燃烧过程可以提高燃烧效率,对于提高可用资源利用率具有重要意义,而传统的接触式传感器方式测量温度越来越不适应当今需求的发展。视觉测量温度与传统的传感器方式测量温度的测量方法相比,视觉测量系统是非接触式测量,具有测量响应速度快和对燃烧过程几乎无干扰等优点。为此,本文采用视觉测量方法实现火焰温度测量,具体研究内容如下:首先,在目前火焰温度视觉测量系统研究的基础上,将嵌入式和视觉测量系统相结合,根据火焰温度这一测量对象的具体特性,设计了一套基于ARM的视觉测量系统,实现火焰温度测量系统的在线小型化。其次,对系统光路进行设计,利用一套双光路图像采集系统获得R和G单色光的强度图像,提高了火焰温度的测量准确度。重点设计了基于ARM9的视觉信号采集与处理电路的内外部相关模块:内部模块包括Exynos4412处理模块,EMMC存储芯片的高速运算存储模块,64位双通道DDR3内存的数据存储模块和电源管理模块四个部分组成;外部模块包括:以太网接口模块、HDMI接口模块、串口模块和电源模块。在硬件设计的基础上搭建了ARM9的视觉信号采集与处理电路的软件开发环境,编写了火焰图像预处理、火焰温度计算、火焰温度灰度图像颜色映射及系统交互界面设计等软件,实现视觉温度测量功能。利用黑体炉对系统中采用的相机的参数设置进行优化,并对火焰温度进行标定,最后对蜡烛火焰进行测量实验研究。实验结果表明,本文研发的基于ARM的视觉测量系统能实现火焰温度分布的实时在线测量,系统最高采样速度为30张每秒,测量温度的准确度为0.5%,可以满足工业现场温度测量要求。