基于視頻的火災(zāi)檢測(cè)技術(shù)在核電站中的應(yīng)用研究.pdf

1、安全是核電的“生命線”，國(guó)家對(duì)核電的要求是“必須絕對(duì)保證安全”、“安全大于天”，“安全至上”已銘記在每個(gè)核工業(yè)者的心中。在眾多威脅核安全的因素中，“火災(zāi)”具有非確定破壞性，一旦發(fā)生，其影響面往往難以估量。然而在不規(guī)則的大空間或有灰塵、潮濕及輻射的環(huán)境中，傳統(tǒng)火警探測(cè)器存在明顯弊端，因此尋求一種非接觸式，具有檢測(cè)速度快、魯棒性強(qiáng)，能適應(yīng)于開(kāi)放性空間的火災(zāi)探測(cè)技術(shù)顯得非常迫切。基于視頻的火災(zāi)檢測(cè)技術(shù)利用圖像處理、特征提取及模糊識(shí)別等技術(shù)可以

2、很好的解決這個(gè)問(wèn)題，能使火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)的魯棒性、有效性和及時(shí)性均有很大的提高。本文主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)因地制宜的分析某核電站在室外、高大空間、潮濕及輻射環(huán)境下，傳統(tǒng)火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)所存在的局限性;梳理了存在安全隱患的區(qū)域，并對(duì)視頻探頭分布進(jìn)行規(guī)劃且制定了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓補(bǔ)圖。以現(xiàn)有探測(cè)系統(tǒng)為主體，講明兩者的融合方式，方案體現(xiàn)了集中處理、分散控制的理念，為接下來(lái)的軟件識(shí)別提供了硬件基礎(chǔ)。
　　(2)圖像的預(yù)處理。考慮到電磁干擾、

3、光照突變等因素，采集到的視頻不同程度的存在噪點(diǎn)，故本章詳細(xì)介紹了直方圖均衡化處理、均值濾波、中值濾波、Kalman濾波及數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)處理等基本方法，經(jīng)過(guò)算法的測(cè)試比較，選取降噪效果和保留圖像原始細(xì)節(jié)最好的方式。
　　(3)在火災(zāi)的特征方面，首先分析RGB顏色、HSV顏色空間模型，針對(duì)火焰動(dòng)態(tài)特征的情況，分析了火焰的面積變化、高度變化、邊緣變化和整體移動(dòng)等特性，同時(shí)根據(jù)火焰的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)特征共同構(gòu)建一個(gè)火焰特征模型;煙霧的特征方面選取了

4、面積變化率、顏色特性和紋理特性等三個(gè)特征作為識(shí)別依據(jù)，能夠?qū)ΤＲ?jiàn)干擾物體進(jìn)行有效的排除。在圖像目標(biāo)的提取分割方面采用混合高斯背景建模和三幀差分法相融合的方式，效果良好。
　　(4)提出基于最小二乘支持向量機(jī)(LS-SVM)的火災(zāi)檢測(cè)與識(shí)別算法。利用提取出的火焰和煙霧特征，充分利用特征上下文信息，首先對(duì)火災(zāi)的顏色特征進(jìn)行判斷，識(shí)別火災(zāi)的主體成分為火焰還是煙霧，從而調(diào)用合適的支持向量機(jī)火災(zāi)識(shí)別模型。在干擾排除方面，針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，主