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锅炉受热面在高温的作用下会在一定程度上向外膨胀,实时监测锅炉的热膨胀可提高机组运行的安全性和稳定性.通过使用两台相机对锅炉外壁上的棋盘格标靶进行拍摄,再基于BP神经网络进行图像处理,实现了锅炉热膨胀三维位移的精准监测,且无需单独对相机进行畸变矫正与双目矫正,标定之后即可用于现场实际环境锅炉热膨胀的测量.实验结果表明:该系统测量的标准差小于0.05 mm,位移测量误差小于0.6％,单点测量时间小于0.1 s,可满足锅炉热膨胀实时测量及精度的要求.