基于機(jī)器視覺的火災(zāi)探測技術(shù)的研究.pdf

1、火災(zāi)探測技術(shù)是機(jī)器視覺應(yīng)用的一個重要方面。與傳統(tǒng)的火災(zāi)探測技術(shù)相比，這種方法更加直觀、準(zhǔn)確、便于組網(wǎng)、宜于在高大空間中使用。本論文主要針對日常生產(chǎn)和生活中發(fā)生的火災(zāi)，對其火焰圖像進(jìn)行分析，找到識別的方法。 對日常生產(chǎn)、生活中發(fā)生的火災(zāi)進(jìn)行觀察和統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)其亮度相對于非火焰區(qū)域要高且火焰顏色偏紅。于是本論文首先研究火災(zāi)火焰的紅色飽和度和平均亮度，發(fā)現(xiàn)二者值的大小都有一定的規(guī)律。在此基礎(chǔ)上本課題結(jié)合圖像相減方法和紅色飽和度、平均亮度

2、方法來提取火焰。目的是減小背景噪聲的干擾。既然火災(zāi)火焰有如此顯著的特點，接下來具體分析得到的火焰圖像的顏色特征。研究其R分量和G分量在相對顏色二維空間的分布，發(fā)現(xiàn)火焰圖像的分布情況相對于非火焰圖像的分布具有明顯的規(guī)律。其R分量和G分量都集中分布在一定的區(qū)域。擬合出R分量和G分量區(qū)域的邊界曲線。由于火災(zāi)火焰在時間上的發(fā)展性和跳動性，本課題針對這兩點提出了面積變化判據(jù)和尖角判據(jù)。計算連續(xù)四幀失控火焰圖像中火焰區(qū)域的面積，做出比較，發(fā)現(xiàn)其逐漸

3、增大。而穩(wěn)定火焰則不具有這樣的特點。對提取到的火焰圖像進(jìn)行去噪、濾波，而后提取出火焰輪廓圖像。對連續(xù)四幀火災(zāi)火焰圖像進(jìn)行輪廓跟蹤，找到輪廓上的尖角，統(tǒng)計其數(shù)目，發(fā)現(xiàn)早期火災(zāi)火焰的邊緣尖角數(shù)目呈無規(guī)則跳動。雖然穩(wěn)定火焰也具有這樣的特點，但其跳動的幅度要明顯小于失控火焰。只要找到合適的尖角跳動閾值，就可以加以區(qū)分。對于采集到的一組圖像，如滿足上述條件，則識別為發(fā)生火災(zāi)。 實驗結(jié)果表明，自行設(shè)計的VB程序方法簡單、實現(xiàn)快速，識別率能達(dá)