森林防火視頻監(jiān)控中煙霧識別的監(jiān)測與研究.pdf

1、隨著國家對森林防火的逐漸重視，森林防火已成為各個省市林業(yè)部門首當(dāng)其沖的責(zé)任。在森林防火中，對可見光攝像機(jī)視頻圖像處理、智能視頻圖像識別技術(shù)已廣泛應(yīng)用到林業(yè)、公安、消防等領(lǐng)域?；跀z像機(jī)視頻圖像煙霧識別模式，能有效加強(qiáng)森林防火前期預(yù)防與治理，替代了人工視頻監(jiān)控識別的工作任務(wù)，在森林防火中起到了重要的作用。由于火災(zāi)具有蔓延性，對森林火災(zāi)的早期預(yù)防能有效控制火災(zāi)，降低因火災(zāi)而造成的損失。火災(zāi)發(fā)生之前伴隨有大量煙霧產(chǎn)生，而后會出現(xiàn)可見性的火焰，

2、由于森林內(nèi)一般綠色植物覆蓋面積廣，遮擋物多，很難在視頻監(jiān)控中發(fā)現(xiàn)火焰，當(dāng)真正發(fā)現(xiàn)火災(zāi)時，往往已經(jīng)損失嚴(yán)重，而煙霧具有上升和滲透性，能在發(fā)生火災(zāi)時第一時間顯示到視頻圖像上，與人的思考方式一樣，一旦看到大量的煙霧，就會下意識的想到可能有火災(zāi)發(fā)生了，所以對森林防火視頻監(jiān)控中煙霧識別的研究有著重要的意義。
　　本文基于本人的工作環(huán)境與研究領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了對視頻中煙霧的識別，提高了森林防火早期預(yù)警的效果，與公司研發(fā)產(chǎn)品相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了對森林防火雙

3、模式的火情監(jiān)控，即可見光煙霧識別模式與熱成像溫度感應(yīng)模式，雙模式監(jiān)控火情。
　　本文借鑒了前人對煙霧識別的部分技術(shù)，同時提出了與前人不同的監(jiān)測方法，在不同的探測環(huán)境下實(shí)現(xiàn)了在巡航中的云臺攝像機(jī)、靜止時的云臺攝像機(jī)對各種煙霧的識別，對各種干擾物的排除等功能。主要通過對煙霧特性的分析，如煙霧色彩，紋理，擴(kuò)散方向，以及不同紋理程度的提取與疑似煙霧區(qū)域的比例因子的控制，用兩種不同的方法（靜態(tài)監(jiān)測與動態(tài)監(jiān)測）通過對云臺的控制，從而識別出煙霧

4、區(qū)域。
　　本文的主要成果如下:
　　(1)根據(jù)煙霧能使背景區(qū)域模糊，失去紋理信息的特征，使用單幀監(jiān)測比對疑似煙霧區(qū)域的面積與其對應(yīng)的不同程度所提取的邊緣信息的比例因子，同時劃分干擾區(qū)域，排除干擾問題，減少了誤報率。使云臺能在巡航狀態(tài)下監(jiān)測煙霧的區(qū)域。
　　(2)根據(jù)煙霧的緩慢移動特征，優(yōu)化了背景更新的方法，排除了視頻圖像中突現(xiàn)的物體與運(yùn)動方向自上而下的物體，同時預(yù)防了因攝像機(jī)抖動而產(chǎn)生的誤報信息。
　　(3)通