基于FPGA的視頻式煙霧探測技術(shù)研究.pdf

1、火災(zāi)煙霧出現(xiàn)早于明火，進(jìn)行煙霧探測可實現(xiàn)火災(zāi)超早期預(yù)警。視頻式煙霧探測系統(tǒng)基于數(shù)字圖像處理技術(shù)，相比傳統(tǒng)傳感器探測方法，具有更好的準(zhǔn)確性和實時性。目前多數(shù)視頻式煙霧探測系統(tǒng)基于計算機(jī)實現(xiàn)，在大數(shù)據(jù)量信息處理中，系統(tǒng)識別實時性受限于計算機(jī)串行指令執(zhí)行方式。FPGA內(nèi)部資源豐富，可實現(xiàn)并行數(shù)據(jù)處理，應(yīng)用于大數(shù)據(jù)量圖像處理系統(tǒng)可有效提高系統(tǒng)實時性。
　　本文以數(shù)字圖像處理理論為基礎(chǔ)，研究基于 FPGA的視頻式煙霧探測系統(tǒng)實現(xiàn)。通過實驗比

2、較，選用快速中值濾波進(jìn)行原始圖像去噪。綜合考慮基于幀間關(guān)系的幾類不同算法進(jìn)行前景提取的效果和實現(xiàn)復(fù)雜度，選用基于Kalman濾波的背景減除法完成前景提取及背景更新，對處理得到的原始二值圖像做形態(tài)學(xué)處理獲取前景連通域。利用貝葉斯決策理論說明提取多特征實現(xiàn)煙霧探測的必要性，分析煙霧圖像面積改變率、圓形度、高頻能量衰減和灰度一致性4個特征應(yīng)用于煙霧識別的可行性并研究相應(yīng)特征的提取算法。在此基礎(chǔ)上提出融合上述特征的煙霧識別算法，并通過實驗與單特