【摘要】：傳統(tǒng)的火災探測器一般采用化學方法通過接觸方式進行煙霧檢測,對于封閉空間有較好的檢測效果,但在開放環(huán)境或者戶外檢測效果不理想。為了解決開放空間的野外環(huán)境下火災的早期探測和預警,本文通過對遠程采集的視頻圖像進行分析的方法來進行火災早期的煙霧檢測,對實時采集到的監(jiān)控區(qū)域的圖像進行實時分析,采用基于顏色、紋理、形狀、飄動性、閃爍頻率等特征的分析來判定是否存在煙霧,從而判定是否著火或潛在的火災,并提供火災早期預警,降低因火災帶來的各種損失。為了從采集到的視頻監(jiān)控圖像中檢測到有效的煙霧區(qū)域,本文進行了以下三個方面的研究:1、對現(xiàn)有的圖像采集系統(tǒng)進行了探討,主要包括視場較小的通用圖像采集系統(tǒng)和超大視場的全景圖像獲取系統(tǒng),對其在戶外大環(huán)境下的應用進行了比較,對無需大范圍無縫覆蓋的監(jiān)控,通用圖像采集系統(tǒng)采集到的圖片畸變小,實施簡單,煙霧實時檢測效果較好。2、對通用圖像采集系統(tǒng)采集到的煙霧圖像進行了預處理研究,主要包括圖像去噪、圖像增強、圖像校正和圖像銳化,并對各個預處理算法進行了實驗仿真,通過對采集到的不同時間和不同場景下的煙霧圖像預處理效果進行分析,確定了煙霧圖像預處理流程。3、對預處理后圖像中煙霧候選區(qū)的判定和檢測進行了研究,針對煙霧的特點,重點研究了三種煙霧候選區(qū)判定方法:(1)基于暗通道優(yōu)先的煙霧待選區(qū)檢測算法研究,通過有霧圖像的暗通道特性得到無霧圖像,然后通過差分得出煙霧區(qū)域,對比較稀薄的煙霧能得到較好的檢測效果;(2)基于顏色特征的煙霧檢測算法研究,由于構成煙霧的主要成分是水蒸氣和碳化物,在火災初始時刻具有很高的亮度值和較低的色度值,從而達到煙霧檢測的目的;(3)基于凸分組技術的煙霧檢測方法研究,凸結構是每一個目標所特有的凸屬性結構,是一種最優(yōu)化數(shù)學方法,直接針對目標的凸屬性進行分析計算,能較好的檢測出目標。4、檢測出的煙霧候選區(qū)域包含了煙霧,也包含了一些類似煙霧的目標,為了從這些候選區(qū)域中準確檢測出煙霧目標,本文針對檢測出的各種煙霧候選區(qū)特征,采用煙霧局部二值模式算法對其進行決策判定,找出最佳的煙霧區(qū)域并進行輸出告警等,為進一步的應用提供依據(jù)。最后的實驗結果表明,本文采用圖像分析的兩步煙霧檢測方法能較好的從野外不同環(huán)境和不同時間采集的煙霧圖像中檢測出各種可能的煙霧目標,其研究成果將為火災煙霧檢測提供一定的理論和實踐支持,具有較好的實際應用價值。
【圖文】：

森林火災

城市火災
【學位授予單位】：湖南理工學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TU892;TP391.41

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 史玉坤;仲貞;張德馨;楊金鋒;;利用多特征判別的煙霧檢測方法研究[J];信號處理;2015年10期

2 鄧興;李金蘭;郁鐘銘;;基于灰度共生矩陣的煙霧圖像紋理分析[J];六盤水師范學院學報;2015年04期

3 李進;邢飛;王，

本文編號：2700823