基于视频监控平台的火灾图像检测算法研究

摘要

火在人们的生产生活中起着至关重要的作用,但稍有不慎发生火灾,则可能造成巨大的财产损失和精神损失。本文在对比了传统火灾探测器的优缺点的同时,提出基于现有安防监控平台的火灾图像检测算法,并详细介绍了算法设计过程中的基本原理,特征提取及最终地应用实现。　　在本文算法研究的过程中,首先对可能用到的图像处理知识进行有效梳理,深刻掌握图像处理的基本理论和方法,这些是后续提取火灾特征的图形图像学基础。继而考虑到监控平台自身的特殊性,由于其码流传输的实时性,并不会产生直接的适合火灾检测算法处理的图像序列,故仔细分析码流传输的特点,将码流合理整合,转化成了易处理的图像格式。　　而在火灾特征的选取上,兼顾考虑到火灾燃烧过程中烟火并发的特点,即在燃烧时有火焰产生的过程中多半会伴有烟雾产生,并随着时间的推移,二者特征都愈加明显。故在火灾特征判断过程中,提取了火焰和烟雾在RGB颜色空间下的颜色特征,火焰和烟雾在燃烧过程中的形态学特征,这其中包含了火焰在燃烧时的位移不变特征以及火焰和烟雾在燃烧时形状极复杂不规则的复杂度特征,同时提取了烟雾在蔓延过程中对周围物体的高频衰减特性,利用小波变换分析前景和背景对应位置的小波能量值的变化,来区隔烟雾及其他物体的特性。　　综合以上特征的判断条件,可以得到一个合理的判定结果,可以有效降低其他疑似物体的干扰,达到良好的检测效果。

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第一章 绪论

1.1传统火灾探测器的类型、原理和适用范围

1.2图像型火灾探测技术的优势、发展和现状

1.3本文的研究方向和研究方法

1.4论文内容安排

第二章 图像预处理

2.1监控系统结构及输出格式

2.2 YUV图像的存储与排布

2.3 YUV图像合成RGB图像

第三章 图像处理理论及方法

3.1图像噪声及抑制方法

3.2图像背景建模方法

3.3腐蚀膨胀

3.4本章小结

第四章 火焰特征

4.1前期准备

4.2火焰的颜色特征

4.3火焰的形态学特征

4.4火焰的位移不变特征

4.5本章小结

第五章 烟雾特征

5.1烟雾的色彩特征

5.2烟雾的高频衰减特征

5.3本章小结

第六章 系统设计及性能测试

6.1硬件系统组成

6.2软件算法流程设计

6.3软件测试界面设计

6.4系统性能测指标

6.5系统性能测试

6.6本章小结

第七章 总结与展望

7.1工作总结

7.2工作展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢