基于視頻的火災(zāi)煙霧檢測(cè)算法研究.pdf

1、由于傳統(tǒng)的基于傳感器的火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)在一些大型室內(nèi)空間或通風(fēng)場(chǎng)所會(huì)容易失效,研究一種基于計(jì)算機(jī)視覺和視頻圖像處理的新型火災(zāi)探測(cè)方法具有重要意義。利用視頻監(jiān)測(cè)場(chǎng)景中的火災(zāi)發(fā)生情況具有不受距離空間環(huán)境限制和響應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn),而且探測(cè)直觀主動(dòng),保護(hù)面積大?；馂?zāi)發(fā)生初期通常會(huì)先產(chǎn)生大量煙霧,通過分析處理視頻序列來檢測(cè)場(chǎng)景中是否含火災(zāi)煙霧是本文的主要研究工作。
　　首先研究了三種常用的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法,對(duì)比并分析了各自的適用場(chǎng)合和優(yōu)缺點(diǎn),確定

2、了適合于本文煙霧檢測(cè)的基于混合高斯模型的背景建模和前景提取方法,將煙霧連同其他運(yùn)動(dòng)目標(biāo)一并提取出來。接著對(duì)提取出的區(qū)域進(jìn)行顏色分析,經(jīng)過大量的觀察和試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)總結(jié)出了煙霧圖像的顏色規(guī)律,即火災(zāi)煙霧一般為白色、青色、灰色和黑色,它們的R、G、B三個(gè)分量值基本上相等,剛好分布在RGB顏色立方體的對(duì)角線上,亮度也是在一定的范圍內(nèi),并以此設(shè)計(jì)了本文的煙霧顏色判決條件,對(duì)運(yùn)動(dòng)檢測(cè)得出的區(qū)域進(jìn)行顏色分析可以進(jìn)一步排除不具有煙霧顏色特征的運(yùn)動(dòng)物體,將運(yùn)

3、動(dòng)檢測(cè)和顏色分析后的區(qū)域進(jìn)行形態(tài)學(xué)處理和連通性分析,由此得到視頻中的疑煙區(qū)域。
　　然后在疑煙區(qū)域內(nèi)尋找煙霧的三個(gè)動(dòng)態(tài)特征,進(jìn)一步提高煙霧檢測(cè)的準(zhǔn)確性。煙霧除了在顏色上有別于其他運(yùn)動(dòng)物體,它還有自身特有的一些動(dòng)態(tài)特征,本文主要提取了煙霧擴(kuò)散時(shí)的面積增長(zhǎng)特征、煙霧區(qū)域的輪廓不規(guī)則特征和煙霧使背景變模糊這三個(gè)動(dòng)態(tài)特征。并將這三個(gè)動(dòng)態(tài)特征利用一個(gè)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行融合判定,本文設(shè)計(jì)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)具有7個(gè)隱含層節(jié)點(diǎn)、3個(gè)輸入、1個(gè)輸出判定