基于視頻的消防水炮閉環(huán)控制技術(shù)研究.pdf

1、消防水炮自動(dòng)定位滅火技術(shù)是一種撲滅大空間場(chǎng)所火災(zāi)的有效方法。然而現(xiàn)階段的自動(dòng)定位消防水炮大多都是使用的開(kāi)環(huán)控制技術(shù)，因?yàn)樗畨骸L(fēng)力或者其他因素的影響，消防水炮的落地點(diǎn)容易發(fā)生偏移，無(wú)法準(zhǔn)確地命中火源點(diǎn)來(lái)消除火災(zāi)。而基于視頻的消防水炮閉環(huán)控制技術(shù)能根據(jù)落水點(diǎn)與火源點(diǎn)之間的偏差，自動(dòng)地調(diào)整消防水炮的角度，來(lái)達(dá)到自動(dòng)準(zhǔn)確滅火的目的。本文以大空間智能消防滅火系統(tǒng)為應(yīng)用背景，對(duì)基于視頻的消防水炮閉環(huán)控制算法進(jìn)行了深入研究。
　　本文提出的基

2、于視頻的消防水炮閉環(huán)控制算法，首先對(duì)射流曲線進(jìn)行提取，然后根據(jù)射流末端的顏色特性計(jì)算出落水點(diǎn)，最后根據(jù)消防水炮的物理模型調(diào)整水炮的俯仰角和水平回轉(zhuǎn)角，實(shí)現(xiàn)消防水炮的閉環(huán)控制。由于射流末端的敖射現(xiàn)象非常明顯，已經(jīng)嚴(yán)重影響了射流區(qū)域的提取，本文提出了一種能有效克服這種現(xiàn)象的算法:首先利用暗原色先驗(yàn)提取出射流的透射率圖像并二值化，然后利用基于混合高斯模型的背景減除法獲得運(yùn)動(dòng)區(qū)域，最后通過(guò)匹配得到射流區(qū)域。本文提出了一種能夠比較準(zhǔn)確地檢測(cè)到射流

3、落地點(diǎn)的算法。首先單向搜索得到射流軌跡的目標(biāo)點(diǎn)，然后用最小二乘法對(duì)它們進(jìn)行曲線擬合并得到射流末端區(qū)域，最后根據(jù)射流末端的顏色特性利用樸素貝葉斯分類器訓(xùn)練得到射流落地點(diǎn)。本文提出了一種可以精確控制消防水炮俯仰角的算法。首先通過(guò)標(biāo)定得到攝像機(jī)的參數(shù)，將射流落地點(diǎn)、射流起始點(diǎn)以及火源點(diǎn)投影到世界坐標(biāo)系;然后對(duì)消防水炮的物理模型進(jìn)行仿真，得到射流軌跡的俯仰角與水炮射程之間的映射關(guān)系;最后提出對(duì)消防水炮的俯仰角與水平回轉(zhuǎn)角的閉環(huán)控制方案。結(jié)果表明