基于FPGA的視頻式煙霧探測(cè)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(cè)可實(shí)現(xiàn)火災(zāi)超早期預(yù)警。視頻式煙霧探測(cè)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(cè)方法，具有更好的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。目前多數(shù)視頻式煙霧探測(cè)系統(tǒng)基于計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)，在大數(shù)據(jù)量信息處理中，系統(tǒng)識(shí)別實(shí)時(shí)性受限于計(jì)算機(jī)串行指令執(zhí)行方式。FPGA內(nèi)部資源豐富，可實(shí)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(shí)時(shí)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(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。通過實(shí)驗(yàn)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(shí)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(duì)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(shí)現(xiàn)煙霧探測(cè)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(gè)特征應(yīng)用于煙霧識(shí)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(shí)別算法，并通過實(shí)驗(yàn)與單特