嵌入式圖像型火災(zāi)檢測(cè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn).pdf

1、為解決傳統(tǒng)感溫、感煙等傳感器型火災(zāi)檢測(cè)器不能適應(yīng)大空間的應(yīng)用問題，采用圖像識(shí)別技術(shù)進(jìn)行火災(zāi)檢測(cè)。本文研究了一種基于嵌入式圖像處理技術(shù)的火災(zāi)檢測(cè)系統(tǒng)，主要利用早期火災(zāi)圖像的特征對(duì)火災(zāi)進(jìn)行檢測(cè)，特點(diǎn)是系統(tǒng)的集成度高，適合于野外和多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。
　　本文設(shè)計(jì)的嵌入式火災(zāi)檢測(cè)系統(tǒng)硬件主要由FPGA和ARM組成，其中FPGA完成CMOS圖像傳感器的驅(qū)動(dòng)，并將采集的圖像數(shù)據(jù)緩存到SRAM中。本文使用兩片SRAM進(jìn)行輪換存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)圖像的采集和處

2、理同時(shí)進(jìn)行。ARM作為整個(gè)系統(tǒng)最主要的部分，實(shí)現(xiàn)與FPGA協(xié)調(diào)工作，從存儲(chǔ)器SRAM中獲得圖像數(shù)據(jù)，完成圖像的預(yù)處理和火災(zāi)檢測(cè)算法，將圖像數(shù)據(jù)和檢測(cè)信息傳送到計(jì)算機(jī)終端，使得人們?cè)诘玫綑z測(cè)結(jié)果的同時(shí)還可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控。
　　本文檢測(cè)的目標(biāo)是煙霧和火焰。以煙霧和火焰圖像的動(dòng)態(tài)特征作為早期火災(zāi)檢測(cè)的依據(jù)，分析了煙霧和火焰與其他干擾物在整體移動(dòng)規(guī)律、發(fā)源點(diǎn)的位置變化和幀間相似度上的差別，并用幾何算法描述出每一種動(dòng)態(tài)特征。圖像處理和識(shí)別

3、計(jì)算過程是:首先進(jìn)行圖像預(yù)處理，利用中值濾波器濾除圖像中的孤立噪聲，并將圖像縮小以減少系統(tǒng)的計(jì)算量，然后利用背景差分法和幀間相與提取圖像中的運(yùn)動(dòng)區(qū)域，之后對(duì)運(yùn)動(dòng)區(qū)域進(jìn)行特征提取，利用滑動(dòng)窗對(duì)連續(xù)的多幀圖像的特征進(jìn)行分析，并對(duì)提取三個(gè)特征值進(jìn)行加權(quán)判斷，如果加權(quán)值達(dá)到設(shè)置的閾值則判斷有火災(zāi)發(fā)生。
　　測(cè)試的結(jié)果表明本系統(tǒng)能夠穩(wěn)定地工作。傳感器采集的圖像清晰完整，滿足系統(tǒng)對(duì)圖像質(zhì)量的要求，能夠識(shí)別出火災(zāi)圖像，實(shí)現(xiàn)早期火災(zāi)檢測(cè)。本系統(tǒng)具