火焰識別算法的研究及其DSP實現(xiàn).pdf

1、預(yù)防和減少火災(zāi)是世界性的難題，盡管各國都采取了各種防火措施，但每年火災(zāi)仍造成了巨大的人員和財產(chǎn)損失。尤其是隨著人類活動范圍的不斷擴大，大空間及野外的防火問題日漸突出。如果對這類空間采取人工防火，則需要大量的人力物力。雖然傳統(tǒng)的火災(zāi)探測系統(tǒng)能夠做到對火焰的無人監(jiān)測，但由于功能的限制，都不能實現(xiàn)大范圍或惡劣環(huán)境的火災(zāi)有效監(jiān)測?；谝曨l的火災(zāi)探測系統(tǒng)能夠有效的解決傳統(tǒng)火災(zāi)探測器檢測范圍小、環(huán)境適應(yīng)性差的問題。
　　本文使用北京瑞泰創(chuàng)新科

2、技有限責任公司的ICETEK-DM6437-B-KIT作為硬件開發(fā)平臺，設(shè)計并在DSP上實現(xiàn)了火焰識別算法。本文主要包括火焰圖像的預(yù)處理，火焰疑似區(qū)域的分割、火焰識別和火焰跟蹤。本文主要完成的具體工作如下:
　　(1)算法的仿真與選擇。本文選擇了常見的圖像預(yù)處理算法、區(qū)域分割及目標跟蹤算法進行了仿真及分析。通過對算法有效性及復(fù)雜性的分析確定了適用于本系統(tǒng)的算法。
　　(2)算法改進與優(yōu)化。本文對基于背景差分算法和卡爾曼預(yù)測算

3、法進行了改進。由于視頻火焰識別系統(tǒng)工作環(huán)境的不穩(wěn)定性，導(dǎo)致系統(tǒng)很難獲取穩(wěn)定的背景圖像。所以本文在傳統(tǒng)背景差分法的基礎(chǔ)上，基于多幀圖像均值的背景建立方法提出了去除圖像中差別較大的像素點值，將變化較小的像素點值保留進行二次平均建立背景實現(xiàn)目標檢測的方法。由于火焰變化的無規(guī)律性及劇烈性，傳統(tǒng)卡爾曼預(yù)測器的固定搜索窗口不能滿足火焰跟蹤的需要。本文提出了基于火焰運動趨勢的可變搜索窗口卡爾曼預(yù)測方法實現(xiàn)火焰跟蹤。
　　(3)算法移植與代碼優(yōu)化