本文關鍵詞： 森林火災 FPGA 紅外 圖像處理　出處：《東華理工大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：在復雜森林環(huán)境中,火災的發(fā)生往往具有很大的突發(fā)性和隨機性。由于傳統(tǒng)的林火安防技術在林火發(fā)生初期很難發(fā)現(xiàn)火情,因此造成林火蔓延,對周圍環(huán)境及人畜造成很大的傷害。目前國家在森林防護領域的投入日益加大,對林火的安防技術提出了更高要求。隨著可編程嵌入式的發(fā)展及紅外圖像處理技術的成熟,利用紅外技術進行林區(qū)火情的實時監(jiān)測成為了研究熱點,因此,開發(fā)一種可掛載于無人機云臺的林火智能監(jiān)測設備,對監(jiān)測到的火情進行實時圖像處理,這將在早期的火災控制中起到重要作用。本文通過對森林防火系統(tǒng)的功能和技術架構進行分析,對林火安防領域存在的關鍵問題進行研究,在FPGA硬件基礎上結合紅外熱像儀,設計了一種體積小、后期可掛載于無人機云臺的林火監(jiān)測系統(tǒng),其中設計包括了林火紅外圖像的采集模塊、數(shù)據(jù)緩存模塊及顯示模塊,并針對林火紅外圖像的特點,使用Matlab對林火紅外圖像進行了消噪、分割、偽彩增強等圖像處理操作,這對后續(xù)的火區(qū)圖像特征提取及識別將起到重要作用。通過在FPGA上運行各種算子卷積模塊,林火監(jiān)測系統(tǒng)在硬件上實現(xiàn)了林火圖像的消噪及邊緣提取。最后提出了一種林火監(jiān)測系統(tǒng)與無人機集群滅火技術構成的林火預警與應急處理方案,這將對提高林區(qū)防火、救災的能力起到重要作用。
[Abstract]:In the complex forest environment, the fire often occurs with great sudden and randomness. Because the traditional forest fire security technology is difficult to find the fire in the early stage of forest fire, it causes the forest fire to spread. It has caused great harm to the surrounding environment and people and animals. At present, the national investment in the field of forest protection is increasing day by day. With the development of programmable embedded and infrared image processing technology, real-time monitoring of forest fire using infrared technology has become a research hotspot. A kind of intelligent forest fire monitoring equipment which can be mounted on the cloud head of UAV is developed, and the real-time image processing of the monitored fire is carried out. This will play an important role in early fire control. Through the analysis of the function and technical framework of forest fire prevention system, the key problems in forest fire security field are studied in this paper. Based on the FPGA hardware and infrared thermal imager, a forest fire monitoring system is designed, which is small in volume and can be mounted on the UAV cloud head in the later stage. The design includes the acquisition module of infrared image of forest fire. Data buffer module and display module, and according to the characteristics of infrared image of forest fire, using Matlab to remove noise, segmentation, false color enhancement and other image processing operations. This will play an important role in the subsequent image feature extraction and recognition of the fire zone by running various operator convolution modules on the FPGA. Forest fire monitoring system realizes forest fire image de-noising and edge extraction in hardware. Finally, a forest fire early warning and emergency treatment scheme composed of forest fire monitoring system and unmanned aerial vehicle cluster fire extinguishing technology is put forward. This will improve forest fire prevention, disaster relief capabilities play an important role.
【學位授予單位】：東華理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S762;TP391.41

【參考文獻】

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本文編號：1478848