基于視頻的火災(zāi)煙霧檢測算法研究.pdf

1、由于傳統(tǒng)的基于傳感器的火災(zāi)探測系統(tǒng)在一些大型室內(nèi)空間或通風(fēng)場所會容易失效,研究一種基于計算機(jī)視覺和視頻圖像處理的新型火災(zāi)探測方法具有重要意義。利用視頻監(jiān)測場景中的火災(zāi)發(fā)生情況具有不受距離空間環(huán)境限制和響應(yīng)速度快的優(yōu)點,而且探測直觀主動,保護(hù)面積大?；馂?zāi)發(fā)生初期通常會先產(chǎn)生大量煙霧,通過分析處理視頻序列來檢測場景中是否含火災(zāi)煙霧是本文的主要研究工作。
　　首先研究了三種常用的運動目標(biāo)檢測方法,對比并分析了各自的適用場合和優(yōu)缺點,確定

2、了適合于本文煙霧檢測的基于混合高斯模型的背景建模和前景提取方法,將煙霧連同其他運動目標(biāo)一并提取出來。接著對提取出的區(qū)域進(jìn)行顏色分析,經(jīng)過大量的觀察和試驗統(tǒng)計總結(jié)出了煙霧圖像的顏色規(guī)律,即火災(zāi)煙霧一般為白色、青色、灰色和黑色,它們的R、G、B三個分量值基本上相等,剛好分布在RGB顏色立方體的對角線上,亮度也是在一定的范圍內(nèi),并以此設(shè)計了本文的煙霧顏色判決條件,對運動檢測得出的區(qū)域進(jìn)行顏色分析可以進(jìn)一步排除不具有煙霧顏色特征的運動物體,將運

3、動檢測和顏色分析后的區(qū)域進(jìn)行形態(tài)學(xué)處理和連通性分析,由此得到視頻中的疑煙區(qū)域。
　　然后在疑煙區(qū)域內(nèi)尋找煙霧的三個動態(tài)特征,進(jìn)一步提高煙霧檢測的準(zhǔn)確性。煙霧除了在顏色上有別于其他運動物體,它還有自身特有的一些動態(tài)特征,本文主要提取了煙霧擴(kuò)散時的面積增長特征、煙霧區(qū)域的輪廓不規(guī)則特征和煙霧使背景變模糊這三個動態(tài)特征。并將這三個動態(tài)特征利用一個BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行融合判定,本文設(shè)計的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一個具有7個隱含層節(jié)點、3個輸入、1個輸出判定