基于紅外圖像處理的森林火災(zāi)識(shí)別關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、分類(lèi)號(hào)密級(jí)UDC學(xué)位論文基于紅外圖像處理的森林火災(zāi)識(shí)別關(guān)鍵技術(shù)研究冷春艷__________指導(dǎo)教師姓名李紹榮研究員__電子科技大學(xué)成都___申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別碩士專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)電路與系統(tǒng)論文提交日期2012.04論文答辯日期2012.05學(xué)位授予單位和日期電子科技大學(xué)答辯委員會(huì)主席評(píng)閱人__________________年月日注1注明《國(guó)際十進(jìn)分類(lèi)法UDC》的類(lèi)號(hào)摘要摘要森林火災(zāi)一直是困擾森林資源保護(hù)的一個(gè)重大難題，早期的火災(zāi)探測(cè)技術(shù)多是基于火

2、災(zāi)的煙霧和溫度特征進(jìn)行的，判別標(biāo)準(zhǔn)過(guò)于單一，誤報(bào)率較高。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和紅外探測(cè)器的發(fā)明，出現(xiàn)了基于紅外圖像處理的森林火災(zāi)防護(hù)技術(shù)，該技術(shù)主要對(duì)紅外探測(cè)器獲得的森林現(xiàn)場(chǎng)的紅外圖像進(jìn)行一定的處理后識(shí)別圖像中是否有火災(zāi)出現(xiàn)。本文的主要工作是進(jìn)行紅外圖像增強(qiáng)和分割算法的研究，通過(guò)對(duì)各種算法的描述和仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，提出一種較適合森林背景紅外圖像的處理算法。另外還對(duì)處理后的圖像進(jìn)行了火災(zāi)識(shí)別，提出了一個(gè)較為有效的火災(zāi)判定準(zhǔn)則。本文通過(guò)對(duì)經(jīng)

3、典紅外圖像空域增強(qiáng)算法的研究和仿真發(fā)現(xiàn)這類(lèi)算法在處理森林背景紅外圖像時(shí)去噪效果不明顯，并且在去噪的同時(shí)會(huì)造成紅外圖像的模糊，并不適合噪聲較多，清晰度較差的森林背景紅外圖像的處理。在對(duì)各種常用紅外圖像分割算法的研究中發(fā)現(xiàn)，基于閾值的紅外圖像分割算法過(guò)分依賴(lài)于閾值的選取，很容易造成分割結(jié)果不完整或者是過(guò)分割現(xiàn)象，分水嶺算法得到的分割結(jié)果相對(duì)較好，但它實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，并且也很容易過(guò)分割，這些算法在用于森林背景紅外圖像處理時(shí)很容易給后續(xù)的煙火識(shí)別工作

4、帶來(lái)困難。為了解決上述問(wèn)題，本文提出了一種基于頻域處理的提升小波變換和直方圖修正相結(jié)合的紅外圖像增強(qiáng)算法，然后用改進(jìn)的區(qū)域生長(zhǎng)法來(lái)對(duì)圖像中的可疑區(qū)域進(jìn)行分割并對(duì)分割結(jié)果進(jìn)行煙火識(shí)別，根據(jù)對(duì)火災(zāi)組和干擾組紅外圖像序列的識(shí)別結(jié)果對(duì)比得出了較為準(zhǔn)確的火災(zāi)判別準(zhǔn)則。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，本文提出的綜合算法使森林火災(zāi)紅外圖像的峰值信噪比較常用的空域算法有接近6dB的提高，并且圖像的對(duì)比度上也有了一定的提升。改進(jìn)后的區(qū)域生長(zhǎng)法算法簡(jiǎn)單，分割結(jié)果較傳統(tǒng)的區(qū)域生