大空間早期火災(zāi)的雙波段圖像型探測方法的研究.pdf

1、火災(zāi)是各類災(zāi)害中發(fā)生頻率最高的一種，隨著城市化進(jìn)程的飛速發(fā)展以及人口的迅速膨脹，火災(zāi)造成的損失也越來越大。當(dāng)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(zāi)威脅并進(jìn)行報(bào)警和撲滅，從而盡量減少生命、財(cái)產(chǎn)損失成為研究的熱點(diǎn)。 圖像型火災(zāi)探測技術(shù)因其監(jiān)控范圍廣、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、升級容易等特點(diǎn)而備受關(guān)注，非常適合大空間環(huán)境下的火災(zāi)探測。在此基礎(chǔ)上，針對早期火災(zāi)發(fā)生時(shí)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(zāi)的新型雙波段圖像型火災(zāi)探測系統(tǒng)。系統(tǒng)在可見光波段(0.4μm-0.7μm)對煙霧進(jìn)行探測，在紅外波段(0.85μm-1.2μm)對陰燃進(jìn)行探測，最后根據(jù)兩部分的探測結(jié)果綜合判斷是否有早期火災(zāi)發(fā)生。 在煙霧探測方面，本文根據(jù)模式識別的三個(gè)基本步驟提出并實(shí)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(jìn)行建模，進(jìn)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(gòu)成的特征向量對可疑圖元進(jìn)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(jìn)行判斷。最后，提出了根據(jù)煙霧和陰燃各自的判斷結(jié)果進(jìn)行早期火災(zāi)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(shí)，利