發(fā)布時間：2017-08-17 17:01

  本文關(guān)鍵詞：基于圖像處理的選煤廠火險檢測系統(tǒng)研究

  更多相關(guān)文章： 火險檢測 圖像處理 像素特征 OpenCV Harris

【摘要】：選煤廠是火災(zāi)易發(fā)生場所,具有空間廣闊、空氣流動性強(qiáng)等特征,傳統(tǒng)火災(zāi)探測器在這種工況環(huán)境下很難發(fā)揮作用,而且基于常規(guī)傳感器的火險檢測實(shí)時性差,對火災(zāi)初期的煙霧無法進(jìn)行偵測。近些年,隨著圖形學(xué)科與數(shù)字視覺的不斷發(fā)展,數(shù)字圖形圖像技術(shù)被越來越多的工程實(shí)踐與軟件開發(fā)采用,本文應(yīng)用計(jì)算機(jī)圖像處理方法對選煤廠進(jìn)行火險檢測研究,以解決空曠環(huán)境下的煙霧偵測問題。論文在分析火險像素特征基礎(chǔ)上,以Intel公司推出的一款視覺庫Open CV作為開發(fā)工具,進(jìn)行帶有角度檢測的火險檢測算法研究。具體研究內(nèi)容如下:首先,論文簡要介紹了課題研究的背景與相關(guān)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,通過傳統(tǒng)檢測手段與圖像處理技術(shù)的對比分析,闡述了應(yīng)用圖像處理技術(shù)進(jìn)行火險檢測具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。其次,論文對涉及的概念、理論知識及基本算法進(jìn)行了闡述,對采用的圖像處理工具Open CV及多線程技術(shù)進(jìn)行了簡單介紹,為論文研究提供了可靠的理論依據(jù)。再次,論文對火險前景區(qū)域的動態(tài)特性與像素特征進(jìn)行分析;通過分析前景圖像與背景圖像,判斷前景物體是否滿足火焰的動態(tài)特性;將火焰的像素特征進(jìn)行YCb Cr顏色空間轉(zhuǎn)換,得到轉(zhuǎn)換后火焰圖像滿足的條件,并指出火焰的三甬道漸近線具有遞減規(guī)律;文中在Windows平臺對幾種發(fā)光物體進(jìn)行檢測,得出像素特征算法能夠有效檢測出火險的發(fā)生,但容易造成對其他物體的錯誤檢測。最后,在像素特征算法的基礎(chǔ)上,論文提出了帶有角度測量的檢測算法,并對經(jīng)典的Harris檢測算法做進(jìn)一步優(yōu)化,利用Harris強(qiáng)度值估算火焰尖角的角度,并通過查表法計(jì)算出具體角度值,得出滿足條件的火焰尖角個數(shù);文中綜合火焰的尖角特性和像素特征,實(shí)現(xiàn)了帶有角度測量的檢測算法,進(jìn)而判斷火險是否發(fā)生,通過在實(shí)驗(yàn)平臺上與像素特征算法對比得出,帶有角度測量的火險檢測算法能夠有效提高自動報警的準(zhǔn)確性,及時完成有效的火災(zāi)探測。
【關(guān)鍵詞】：火險檢測 圖像處理 像素特征 OpenCV Harris
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD94;TP391.41
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-16
• 1.1 課題研究的背景11-12
• 1.2 火災(zāi)偵測技術(shù)的研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 早期火災(zāi)偵測技術(shù)的研究概況12-13
• 1.2.2 基于圖形圖像的火災(zāi)偵測技術(shù)概況13-14
• 1.3 課題研究的目的與意義14-15
• 1.4 論文的主要研究內(nèi)容15-16
• 第2章 相關(guān)技術(shù)和理論16-26
• 2.1 圖像處理的基本知識16-19
• 2.1.1 顏色空間模型16-19
• 2.1.2 位圖19
• 2.2 圖像處理的基本算法19-21
• 2.3 經(jīng)典的Harris角點(diǎn)檢測算法21-23
• 2.4 OpenCV與多線程23-25
• 2.4.1 OpenCV簡介23
• 2.4.2 多線程技術(shù)23-25
• 2.5 本章小結(jié)25-26
• 第3章 基于圖像像素特征的火險檢測算法26-41
• 3.1 檢測區(qū)域的定位26-32
• 3.1.1 煤炭儲存區(qū)域的定位26-28
• 3.1.2 運(yùn)動區(qū)域的鎖定28-32
• 3.2 像素特征分析32-36
• 3.2.1 像素顏色空間的分布規(guī)律32-35
• 3.2.2 火焰像素的漸變規(guī)律35-36
• 3.3 檢測結(jié)果的演示與分析36-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 第4章 帶有角度檢測的選煤廠火險檢測41-55
• 4.1 自然火焰的尖角特性41-42
• 4.2 火險尖角的捕獲與測量42-46
• 4.2.1 Harris角點(diǎn)與角度測量算法的相互轉(zhuǎn)換42-45
• 4.2.2 參數(shù)k對檢測結(jié)果的影響45-46
• 4.3 選煤廠工作區(qū)域故障火花的識別46-48
• 4.4 檢測結(jié)果的演示與分析48-52
• 4.5 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)52-54
• 4.6 本章小結(jié)54-55
• 結(jié)論55-56
• 參考文獻(xiàn)56-59
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文59-60
• 致謝60

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