大型电站锅炉炉膛内的燃烧过程是发生在较大空间范围内的、不断脉动的、具有明显三维特征的复杂物理化学过程。电站锅炉燃烧的基本要求是在炉膛内建立并维持稳定、均匀的燃烧火焰。燃烧火焰的温度测量是燃烧领域一个极其重要的问题,它对于燃烧状态的判断、预测和诊断有着十分重要的意义。应用彩色CCD摄像机获取炉膛内燃烧火焰图像,利用数字图像技术计算出锅炉内火焰温度是一个具有挑战性的课题。本文旨在将图像处理技术与现有炉膛火焰监视设备结合起来,根据热辐射原理和彩色CCD摄像机的色度学基础,利用数字图像处理技术从火焰图像中提取计算所需的图像信息。设计并用软件仿真实现了对炉膛燃烧火焰图像的温度计算。论文的主要工作包括以下内容:分析了燃煤炉膛燃烧火焰的特征,构建燃烧火焰图像处理系统。并对CCD的成像原理以及色度学、光度学原理进行了分析讨论,最后总结出火焰图像的数字化成像原理。考虑到摄取火焰图像较原始图像存在一定程度的降质和失真,从而建立了图像降质模型,依据该模型对摄取火焰图像实现了变换和恢复处理,使处理后火焰图像能够最大程度地达到原始图像的特征。采用增强处理,使火焰目标和炉膛背景产生明显的区别,然后对其进行分割处理,把火焰目标从炉膛背景中提取出来。研究了基于火焰图像处理技术的测温算法,其中包括单色测温法,双色测温方法,三色测温方法,以及全辐射测温方法等,分析了这些算法的优缺点。本文根据实际测量的需要,在全辐射测温算法的基础上,对算法进行了改进,对辐射系数进行修正,实验结果表明,修正系数后测得的炉膛温度接近其真实温度。用Visual C++编制了一个基于Windows环境下的炉膛火焰温度检测应用软件,该软件具有如下功能:火焰图像的采集,火焰图像的变换、复原以及增强处理,火焰图像的分割处理,火焰温度检测。