森林火行為測(cè)量系統(tǒng)的研究.pdf

1、林火蔓延速率是林火行為的一個(gè)重要指標(biāo)，以林火蔓延速率為測(cè)量對(duì)象，采用可見(jiàn)光和紅外圖像對(duì)其進(jìn)行測(cè)量，圖像測(cè)量主要由三部分組成，林火圖像采集，林火圖像處理，攝像機(jī)標(biāo)定和測(cè)量結(jié)果的計(jì)算，本文對(duì)圖像測(cè)量的三個(gè)組成部分進(jìn)行了研究，并將圖像法測(cè)量結(jié)果與同時(shí)進(jìn)行測(cè)量的標(biāo)桿法和熱電偶法進(jìn)行比較，給出了圖像法蔓延速率測(cè)定的誤差，并對(duì)一些影響圖像法測(cè)量精度的因子進(jìn)行了分析。研究結(jié)果表明:
　　(1)以標(biāo)桿法為基準(zhǔn)，可見(jiàn)光圖像測(cè)量的蔓延速率（所有數(shù)據(jù)）

2、的平均絕對(duì)誤差為0.0354m·min-1，平均相對(duì)誤差為3.49％，以熱電偶法為基準(zhǔn)，可見(jiàn)光圖像測(cè)量的蔓延速率（所有數(shù)據(jù)）的平均絕對(duì)誤差為0.0344m·min-1，平均相對(duì)誤差為3.31％，紅外圖像測(cè)量的蔓延速率（所有數(shù)據(jù)）的平均絕對(duì)誤差為0.0358m·min-1，平均相對(duì)誤差為3.51％，以熱電偶法為基準(zhǔn)，可見(jiàn)光圖像測(cè)量的蔓延速率（所有數(shù)據(jù)）的平均絕對(duì)誤差為0.0346m·min-1，平均相對(duì)誤差為3.42％，最大誤差出現(xiàn)的頻率

3、很低，兩者與標(biāo)桿法和熱電偶法無(wú)顯著差異。標(biāo)桿法和熱電偶法只能測(cè)得特定點(diǎn)或部分時(shí)段的蔓延速度，可見(jiàn)光圖像法和紅外圖像測(cè)量法可以測(cè)量任意點(diǎn)或多個(gè)點(diǎn)的蔓延速度，因此，相當(dāng)于標(biāo)桿法和熱電偶法，圖像法更具有優(yōu)勢(shì)，可以替代標(biāo)桿法或熱電偶法。
　　(2)無(wú)論是與標(biāo)桿法還是熱電偶法比較，拍攝位置對(duì)可見(jiàn)光圖像法和紅外圖像法測(cè)量誤差的影響都不顯著。而風(fēng)增加了蔓延速率，也增加了圖像法測(cè)量林火蔓延速率的絕對(duì)誤差，但測(cè)量的相對(duì)誤差不受影響。圖像的透視程度受

4、拍攝角度的影響較大，隨著拍攝角度的減小，圖像放大倍率增加，透視損失增加，圖像法測(cè)量誤差增加。在保證測(cè)量目標(biāo)位于圖像范圍內(nèi)的情況下，將攝像機(jī)的拍攝角度調(diào)大，將重點(diǎn)測(cè)量目標(biāo)置于整個(gè)圖像的中間處，可以減少透視對(duì)圖像法測(cè)量誤差的影響。
　　(3)與可見(jiàn)光圖像法比較，帶有林火行為特征的紅外圖像在圖像處理上要比可見(jiàn)光圖像容易，但獲得的紅外圖像的像素為320×240，與可見(jiàn)光圖像的1920×1080相比要小很多，透視更明顯，所以在本次研究中紅外