城市園林條件下基于視頻序列的火災(zāi)煙霧檢測(cè)算法研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，城鎮(zhèn)現(xiàn)代化建設(shè)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，為了打造健康、和諧、綠色、開放、共享的新型城市，越來越多的城市公園出現(xiàn)在人們視野中。這些城市公園不但改善了人們的生活質(zhì)量促進(jìn)了生態(tài)和諧，而且對(duì)防風(fēng)治沙、美化環(huán)境、凈化空氣、降低噪音、涵養(yǎng)水土等有著突出的貢獻(xiàn)。但是頻頻發(fā)生的園林火災(zāi)嚴(yán)重威脅著人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，很大程度上阻礙了城市的發(fā)展，因此城市園林景區(qū)火災(zāi)的防治工作得到了越來越廣泛的關(guān)注。針對(duì)以上問題，本文對(duì)原有的國(guó)內(nèi)外視頻火災(zāi)探

2、測(cè)技術(shù)進(jìn)行了比對(duì)和分析，并將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與數(shù)字圖像處理技術(shù)相結(jié)合，提出了基于視頻圖像處理的火災(zāi)煙霧檢測(cè)方法，本文的主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面:
　　(1)結(jié)合煙霧的模糊特點(diǎn)和檢測(cè)環(huán)境的易變特點(diǎn)，本文采用基于kalman濾波的背景減除法提取出疑似煙霧區(qū)域;并引進(jìn)腐蝕和膨脹兩大數(shù)學(xué)形態(tài)運(yùn)算對(duì)圖像中的細(xì)微噪聲進(jìn)行處理。
　　(2)通過分析國(guó)內(nèi)外視頻煙霧特征提取技術(shù)，選出具有一定區(qū)分度的靜態(tài)特征和動(dòng)態(tài)特征作為輸入特征。靜態(tài)特征做了

3、如下研究:針對(duì)顏色特征，本文通過分析青煙和灰煙在rgb空間模型下的特性，確定出煙霧的顏色決策條件，并將疑似煙霧區(qū)域用灰色像素表示，同時(shí)引入像素比表征顏色特征;針對(duì)紋理特征，本文采用灰度共生矩法提取圖像的紋理特征，并選擇具有代表性的角二階矩表征紋理特征。
　　(3)動(dòng)態(tài)特征做了如下研究:針對(duì)模糊特征，本文采用二維離散小波變換的方法構(gòu)建出煙霧的背景模糊模型，并引入高頻分量衰減率表征物體的模糊特征;針對(duì)形狀不規(guī)則特征，本文采用canny

4、算子提取出運(yùn)動(dòng)區(qū)域的邊界形狀，并根據(jù)邊界鏈碼法和掃描法提取邊界的周長(zhǎng)和運(yùn)動(dòng)區(qū)域的面積，最后引入圓形度表征運(yùn)動(dòng)區(qū)域的形狀不規(guī)則特性;針對(duì)煙霧的主運(yùn)動(dòng)方向特征，本文通過比較常用的塊匹配準(zhǔn)則和塊匹配算法，選出三步法(TSS)以最小絕對(duì)值和函數(shù)進(jìn)行塊匹配，并通過離散運(yùn)動(dòng)方向搜索法計(jì)算每個(gè)矩形塊的運(yùn)動(dòng)方向，最后引入運(yùn)動(dòng)方向比例系數(shù)α表征物體的主運(yùn)動(dòng)方向。
　　(4)設(shè)計(jì)出基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圖像型火災(zāi)智能識(shí)別系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并將顏色特征（顏色像素比