大空間早期火災的雙波段圖像型探測方法的研究.pdf

1、火災是各類災害中發(fā)生頻率最高的一種，隨著城市化進程的飛速發(fā)展以及人口的迅速膨脹，火災造成的損失也越來越大。當前，高層建筑和大空間場所越來越多，如何在大空間環(huán)境下較早的發(fā)現(xiàn)火災威脅并進行報警和撲滅，從而盡量減少生命、財產(chǎn)損失成為研究的熱點。 圖像型火災探測技術因其監(jiān)控范圍廣、環(huán)境適應性強、升級容易等特點而備受關注，非常適合大空間環(huán)境下的火災探測。在此基礎上，針對早期火災發(fā)生時出現(xiàn)的典型物理現(xiàn)象-煙霧和陰燃，本文提出了一種旨在大空間

2、環(huán)境下探測早期火災的新型雙波段圖像型火災探測系統(tǒng)。系統(tǒng)在可見光波段(0.4μm-0.7μm)對煙霧進行探測，在紅外波段(0.85μm-1.2μm)對陰燃進行探測，最后根據(jù)兩部分的探測結果綜合判斷是否有早期火災發(fā)生。 在煙霧探測方面，本文根據(jù)模式識別的三個基本步驟提出并實現(xiàn)了一整套煙霧探測的方法。在可疑區(qū)域分割環(huán)節(jié)，系統(tǒng)使用混合高斯模型對背景進行建模，進而提取可疑區(qū)域，分割可疑圖元。在特征提取環(huán)節(jié)中，根據(jù)煙霧的半透明性和閃爍頻率兩

3、種特性系統(tǒng)提取了可疑圖元的高低頻能量，顏色飽和度能量和邊界平均閃爍頻率四種特征值。最后，在煙霧判斷環(huán)節(jié)，系統(tǒng)使用這四種特征值構成的特征向量對可疑圖元進行煙霧判定。在紅外波段，使用了可疑圖元的面積變化率、火焰尖角數(shù)和區(qū)域相似度三種特征值對可疑圖元是否是陰燃進行判斷。最后，提出了根據(jù)煙霧和陰燃各自的判斷結果進行早期火災綜合判斷的判斷流程。 本文對煙霧可疑區(qū)域的提取、可疑圖元的特征值提取和分析以及煙霧的判斷規(guī)則做了深入的討論。同時，利