图像型火灾火焰探测方法的研究

论文摘要

图像型火灾火焰探测方法是基于数字图像处理技术发展和计算机运算速度的加快,提出的一项对火灾火焰的形态学特征和颜色特性进行分析以判断火灾火焰的探测方法。本文通过对建筑内大空间场所火灾探测的特点和常规探测器对建筑内大空间场所火灾探测的局限性的思考,对数字图像处理技术的讨论,进行了图像型火灾火焰探测方法的研究。本论文首先针对火灾探测技术目前的发展状况和其相关技术进行了讨论;然后在数字图像处理的基本理论上,对火灾火焰图像的预处理、噪声滤除和可疑区域分割等问题进行了研究,对使用彩色CCD摄像机摄取的火灾火焰图像的图像识别技术进行了分析;系统的讨论了火灾火焰图像的分割、边缘提取、重心确定等算法及其在火灾火焰图像处理中的应用;详细的研究了火灾火焰图像特征(面积变化、形体变化、边缘变化和整体移动趋势)的提取;改变了过去对火焰颜色特征取阈值的方法,采用了颜色相似度作为火灾火焰的颜色特征;最后,以最小距离模式分类器作为载体、把火灾视频图像序列作为研究对象,经过相关的实验,验证了火灾火焰探测方法的可行性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 概述
• 1.1 引言
• 1.2 研究背景
• 1.2.1 火灾产生的机理及火灾探测技术
• 1.2.2 新型火灾探测技术
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 本课题的研究内容
• 1.4.1 论文的主要工作和论文的主要目标
• 1.4.2 本论文的组织结构
• 第2章 火灾火焰识别的关键技术
• 2.1 火灾火焰识别系统结构
• 2.2 视频捕捉技术
• 2.2.1 CCD图像采集系统的结构和系统组件参数说明
• 2.2.2 视频采集的软件技术
• 2.3 数字图像处理技术
• 2.3.1 数字图像处理内容
• 2.3.2 图像数据格式
• 2.3.3 颜色空间的选择
• 2.3.4 数字图像处理工具软件MATLAB
• 2.4 模式分类技术
• 2.4.1 模式分类的基本理论
• 2.4.2 统计模式分类
• 2.4.3 最小距离模式分类
• 第3章 火灾火焰的数字图像处理
• 3.1 火灾火焰图像的预处理
• 3.1.1 图像复原
• 3.1.2 图像增强
• 3.2 火灾火焰图像的分割
• 3.3 火灾火焰图像的边缘提取
• 3.3.1 边缘检测算法的国内外研究现状
• 3.3.2 几种常用的边缘检测算子边缘检测比较
• 3.3.3 Sobel算子边缘检测算法实现
• 第4章 火灾火焰图像的特征提取与识别
• 4.1 火灾火焰的图像特征
• 4.2 火灾火焰图像的识别
• 4.2.1 火焰面积增长判据
• 4.2.2 火焰的边缘变化分析
• 4.2.3 火焰的形体变化分析
• 4.2.4 火焰的整体移动
• 4.2.5 火焰的颜色特性
• 4.3 火灾火焰的模式分类
• 结论
• 附录
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表（含录用）的学术论文