基于視頻圖像的火災(zāi)煙霧檢測(cè)研究.pdf

1、目前，大部分火災(zāi)探測(cè)的算法研究主要以火焰識(shí)別為主，很少涉及煙霧的探測(cè);事實(shí)上，火災(zāi)中最早可能出現(xiàn)的將會(huì)是煙霧，因此煙霧的識(shí)別對(duì)于火災(zāi)的早期探測(cè)至關(guān)重要。本文通過(guò)分析視頻圖像中早期火災(zāi)煙霧的特征，提出了一種基于煙霧的顏色特征、背景模糊性、輪廓的不規(guī)則性、運(yùn)動(dòng)累積和基于光流的主運(yùn)動(dòng)方向等多特征的火災(zāi)煙霧檢測(cè)算法。論文的主要研究?jī)?nèi)容有以下幾方面:
　　 (1)本文首先利用運(yùn)動(dòng)目標(biāo)分割中最常用的背景減除法、幀間差分法和基于光流的分割方法

2、對(duì)多個(gè)含有煙霧的視頻進(jìn)行煙霧圖像的分割，通過(guò)對(duì)比分析三種方法的實(shí)驗(yàn)效果，本文選擇用背景減除法來(lái)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的分割，并利用混合高斯模型實(shí)現(xiàn)背景圖像的更新;然后綜合利用煙霧像素在HSI空間中Ⅰ分量的分布特征及其在RGB空間中R、G、B三分量值近似相等的特性來(lái)提取運(yùn)動(dòng)目標(biāo)中的煙霧，得到運(yùn)動(dòng)煙霧區(qū)域，完成火災(zāi)煙霧檢測(cè)的初步判斷。
　　 (2)利用二維離散小波變換計(jì)算得出的煙霧區(qū)域高頻能量特征值來(lái)分析煙霧區(qū)域的背景模糊性，并通過(guò)計(jì)算煙霧區(qū)

3、域面積與其最小外接矩形面積的比值來(lái)分析煙霧輪廓的不規(guī)則性，然后通過(guò)累加提取的運(yùn)動(dòng)前景二值圖來(lái)分析煙霧的運(yùn)動(dòng)累積特性，最后通過(guò)計(jì)算煙霧區(qū)域中各點(diǎn)的光流來(lái)分析煙霧的主運(yùn)動(dòng)方向特征;并確定了各特征合適的閾值范圍。
　　 (3)給出了本文火災(zāi)煙霧檢測(cè)算法中的綜合判據(jù)，然后通過(guò)相關(guān)系數(shù)的計(jì)算確定了各特征值在綜合判據(jù)中的權(quán)重，并利用本文提出的火災(zāi)煙霧檢測(cè)算法對(duì)多個(gè)實(shí)驗(yàn)視頻進(jìn)行了煙霧檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)測(cè)試。同時(shí)，本文也實(shí)現(xiàn)了利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)視頻圖像