野外火災(zāi)的圖像識(shí)別方法研究.pdf

1、火災(zāi)是一種常見(jiàn)多發(fā)的自然災(zāi)害。目前的科學(xué)技術(shù)對(duì)于室內(nèi)的火災(zāi)報(bào)警已經(jīng)比較成熟。通過(guò)光、煙、溫度等加以判斷，然后直接實(shí)施滅火措施，進(jìn)行斷電、噴水等并報(bào)警。而對(duì)于大空間環(huán)境，尤其是在野外，早期火災(zāi)探測(cè)在世界范圍仍是一個(gè)難題。因?yàn)樵谶@類環(huán)境下，存在著許多影響火災(zāi)探測(cè)的因素，如空間高度、熱量屏障、覆蓋范圍、遠(yuǎn)程信號(hào)傳輸?shù)鹊?。這些情況下傳統(tǒng)的感溫、感煙式探測(cè)手段往往失去了作用。由于圖像型火災(zāi)探測(cè)具有非接觸式探測(cè)的特點(diǎn)，使該項(xiàng)技術(shù)有可能成為在大型工廠

2、、倉(cāng)庫(kù)、森林等大空間和野外開(kāi)放空間進(jìn)行火災(zāi)探測(cè)的有效手段。本文在對(duì)紅外數(shù)字圖像處理技術(shù)進(jìn)行分析和研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了多重判據(jù)綜合運(yùn)用的火災(zāi)檢測(cè)算法，并構(gòu)建了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圖像型火災(zāi)識(shí)別系統(tǒng)。 論文系統(tǒng)地討論了火災(zāi)產(chǎn)生的機(jī)理、火災(zāi)的三個(gè)發(fā)展階段及其各個(gè)發(fā)展階段的特點(diǎn)，分析研究了國(guó)內(nèi)外有關(guān)圖像識(shí)別技術(shù)及其研究現(xiàn)狀。在此基礎(chǔ)上討論了圖像型火災(zāi)探測(cè)技術(shù)的分類，圖像型火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)的組成及數(shù)字圖像處理在火災(zāi)圖像中的應(yīng)用。 本文詳細(xì)論

3、述了圖像的獲取、噪聲消除、閾值分割和區(qū)域生長(zhǎng)等算法在紅外火災(zāi)圖像處理中的應(yīng)用。其中在火災(zāi)圖像灰度化上通過(guò)比較采用基于紅分量的灰度圖，使火焰部分更加突出。并在傳統(tǒng)二值化閾值分割算法基礎(chǔ)上，提出了一種適合火災(zāi)圖像分割的雙閾值算法，實(shí)驗(yàn)證明它能更好的提取出可疑亮點(diǎn)區(qū)域。為了提高判別效率，采用了區(qū)域分割算法。該算法將各個(gè)亮點(diǎn)區(qū)域提取出來(lái)并分別進(jìn)行處理，實(shí)驗(yàn)證明，該算法使整個(gè)特征提取算法效率提升了三倍。 在對(duì)紅外火災(zāi)圖像的識(shí)別技術(shù)上，本文

4、重點(diǎn)討論了早期火災(zāi)火焰圖像的識(shí)別技術(shù)。利用早期火災(zāi)火焰圖像具有火焰面積增大、邊緣抖動(dòng)、形狀不規(guī)則、位置基本穩(wěn)定等特征作為火災(zāi)識(shí)別判據(jù)。在此基礎(chǔ)上，還將火焰的閃爍頻率作為火災(zāi)識(shí)別判據(jù)之一，增強(qiáng)了系統(tǒng)的抗干擾能力。 在基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的火災(zāi)識(shí)別方案的設(shè)計(jì)上，首先介紹了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本概念，給出了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及輸入輸出單元的設(shè)計(jì)方案，在此基礎(chǔ)上提出了一種基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的火災(zāi)圖像識(shí)別方法，并使用一系列的火災(zāi)圖像樣本和干擾模式的圖像進(jìn)行