基于图像处理的大空间火灾探测技术研究

摘要

基于图像处理的大空间火灾探测技术的研究动力机械及工程专业大空间建筑火灾具有传播速度快、灭火和营救都比较困难等特点，其有效防范及早期预测十分重要。目前的火灾探测器一般是基于红外探测技术的。 本文针对大空间建筑火灾的特点，开发了一套基于图像处理的火灾探测系统：搭建了图像采集实验系统，采集了大量火灾实验图片和白炽灯等相似发光物体的图片用于实验分析；通过对不同的图像的分析，确定采用差影法获取可疑火焰区域图像；用均值滤波方法去除图像噪声；用固定阈值法将图像二值化。以相邻帧图像中可疑火焰区域的面积变化和相似度以及单幅图像中可疑火焰区域的圆形度为形态特征对火灾进行判别；给出了火灾图像中火焰区域中心坐标的求取方法及图像坐标到建筑坐标的转换方法。 本方法已经在工程中得到初步运用，证明基本可行。

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第一章 绪论

1.1引言

1.2火灾产生的机理

1.3火灾探测技术的现状

1.4大空间建筑火灾的特点

1.5基于图像处理技术的火灾探测技术

1.6论文的主要研究内容

第二章数字图像的采集

2.1视频图像采集系统的组成

2.2图像信号的数字化

2.3实时视频图像的采集

2.4本章小结

第三章图像的平滑与分割

3.1火灾图像的预处理

3.2图像的平滑(噪声消除)

3.3图像分割

3.4本章小结

第四章图像的形态学处理

4.1数学形态学的概念

4.2形态学的基本运算

4.3图像的开运算与闭运算

4.4本章小结

第五章火灾图像的特征提取

5.1图像的测量

5.2二值图像的几何特征

5.3火灾图像的特征提取

5.4本章小结

第六章火灾监测系统的实现

6.1系统的硬件构成

6.2系统的软件实现

6.3系统的应用

6.4本章小结

第七章总结与展望

参考文献

研究生期间发表的文章

致谢