視頻煙霧的多特征檢測算法研究.pdf

1、為了在開放式環(huán)境中監(jiān)測是否有火災(zāi)發(fā)生,本論文基于視頻處理技術(shù)對火災(zāi)早期煙霧探測方法進(jìn)行了研究。在火災(zāi)發(fā)生時(shí)會(huì)伴隨煙霧產(chǎn)生,相比于傳統(tǒng)的煙霧探測器,采用火災(zāi)視頻煙霧監(jiān)測能夠得到額外的火場信息(如:燃燒位置,燃燒成長率),更利于火災(zāi)預(yù)防。
　　本文首先研究了三種常用的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測方法,并對每一種方法進(jìn)行對比、分析,確定出適合本文的運(yùn)動(dòng)前景目標(biāo)檢測方法——背景差分法中基于改進(jìn)的運(yùn)行期均值法。通過做背景減法,得到當(dāng)前視頻幀中的運(yùn)動(dòng)區(qū)域,再

2、通過區(qū)域孔洞填充和連通域分析方法將視頻序列中的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行處理,得到相對準(zhǔn)確的運(yùn)動(dòng)前景區(qū)域。
　　對獲取的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)疑似區(qū)域,尋找煙霧的三個(gè)特征——顏色特征、遮擋特征和紋理特征。通過分析可燃物煙霧顏色特征,對煙霧顏色RGB三個(gè)通道的特征值進(jìn)行分析和提取;通過對運(yùn)動(dòng)區(qū)域的遮擋特征進(jìn)行分析,采用小波變換對遮擋特征模型的特征值進(jìn)行提取分析;通過對運(yùn)動(dòng)區(qū)域圖像紋理進(jìn)行分析,獲取運(yùn)動(dòng)區(qū)域的紋理能量特征值和紋理對比度特征值。通過對每一種煙霧特征

3、予以分析得知,單一的特征量進(jìn)行煙霧探測的可靠性有待加強(qiáng)。
　　為了提高煙霧特征檢測的正確率,對訓(xùn)練視頻煙霧的顏色特征,遮擋特征和紋理特征(能量和對比度)進(jìn)行提取,將其作為支持向量機(jī)的非線性判別依據(jù)。通過對多種判定特征進(jìn)行融合,以使煙霧檢測的準(zhǔn)確率有所提升。
　　最后,為了使本文算法有效性得到驗(yàn)證,對煙霧視頻、非煙霧視頻和帶有干擾的不同場景下的煙霧視頻進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文的早期視頻煙霧檢測算法能夠準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)、有效的檢測