图像型火灾探测系统中消防炮定位技术的研究

摘要

火灾是一种具有较强突发性和破坏性的自然灾害。尤其在大空间建筑中,特殊的建筑结构与建筑用途使火灾发生的几率增大,蔓延的速度加快,危害的程度加深,预防与扑救的难度加大,使得消防任务极其艰巨。图像型火灾探测与智能消防炮定点扑救系统是一项针对大空间建筑防灭火而研发的消防利器,系统可以实时对现场进行火灾监控,对火灾进行报警并定位,同时指挥消防炮进行灭火扑救工作。
　　本文以前期火灾探测系统已经准确发现火灾源点为前提,重点研究了大空间建筑中火灾的图像定位技术。主要依据计算机视觉、数字图像处理、光学测量等技术原理,实现对火灾源点的空间初定位与精定位,最终得出较为精确的火灾源点在大空间建筑中的三维坐标,提供给消防炮作为灭火依据。本文定位系统的流程主要包括:在已经探测出的视频火灾图像上进行特征提取、特征匹配、空间位置的计算等过程。本文吸取靶场光电测量的高精度优点,并使之适合大空间建筑的远程测量,并增加了光轴重合的定位方法共同组成远程测量系统,在近程测量上保留了平行双目定位技术进行补充。在此基础上得到初定位数据后,指挥消防炮进行粗瞄准,对初定位结果进行光束指示,结合已知观察信息二次对摄像机进行标定,并提取光束光斑图像与火灾源点图像进行比对。依照火源位置,对远程数据、近程数据与比对数据进行多传感器数据融合,修正火灾位置信息,给出精定位结果。实验证明,算法在大空间建筑火灾定位的应用中较好的满足了精度要求,提高了自动灭火的效率。

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1 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.3 论文研究内容和主要工作

1.4 论文内容章节安排

2 计算机视觉技术

2.1 计算机视觉概述

2.2 摄像机的成像模型与标定

2.3 特征点提取与匹配

2.4 平行双目视觉定位

2.5 本章小结

3 图像型火灾定位

3.1 火灾定位要求

3.2 火灾定位原理

3.3光斑图像比对定位

3.4消防炮联动控制

3.5本章小结

4定位系统实验仿真

4.1特征提取与匹配误差分析

4.2平行双目定位误差分析

4.3交汇视觉测量仿真

4.4本章小结

5 结论和展望

5.1 论文总结

5.2 工作展望

致谢

参考文献

研究成果