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《基于圖像處理的火災(zāi)探測技術(shù)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、基于圖像處理的火災(zāi)探測技術(shù)摘要：基于圖像處理的火災(zāi)探測技術(shù)具有準(zhǔn)確性高、實時性好、信息豐富等優(yōu)勢，是火災(zāi)探測領(lǐng)域重點研究的內(nèi)容。本文根據(jù)火焰的面積增長率、火焰尖角等作為特征提取對象，通過MATLAB仿真技術(shù)對火焰特征進(jìn)行實驗研究，實驗證明此技術(shù)具有一定的理論參考價值。關(guān)鍵詞：MATLAB；圖像處理；火焰特征；火災(zāi)探測FireDetectionTechnologyBasedonImageProcessingAbstract：Firedetectiontechnologybasedonimageprocessinghasthea
2、dvantagesofhighaccuracy，goodreal-time，richinformationandsoon.Thepaperstudytheflamefeatures，throughtheMATLABsimulationtechnologywiththefeaturesofflameareagrowthrateandflameangle.Theexperimentresultsshowthatthistechnologyhasacertainreferencevalue.Keywords：MATLAB；imag
3、eprocessing；flamefeatures；firedetection7隨著我國市場經(jīng)濟(jì)體制的發(fā)展和完善，城市中大型建筑物所占比例越來越高，包括大型商場、會議中心、電影院、展覽館、博物館和物流倉庫等，它們在人們生活中起著十分重要的作用。但是，大型建筑物相對于其他建筑物來說，具有內(nèi)部跨度大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特征。一旦發(fā)生火災(zāi)時，產(chǎn)生的煙霧很難達(dá)到火災(zāi)探測器所在的房間頂部，或者由于受到熱障區(qū)域的影響無法及時啟動報警。然而，基于圖像處理的火災(zāi)探測技術(shù)結(jié)合了成像技術(shù)、圖像處理技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)等先進(jìn)的信息處理技術(shù)，不再受到建筑物空間
4、高度、熱障區(qū)域、氣流限制等影響，其火災(zāi)探測功能具有高智能、高靈敏和非接觸等優(yōu)勢，可以快速探測到火災(zāi)發(fā)生早期產(chǎn)生的煙霧和火焰，及時發(fā)出報警信號，確保人員安全疏散。目前，基于圖像處理的火災(zāi)探測技術(shù)已經(jīng)成為了大型建筑物火災(zāi)防范的有效手段。1火災(zāi)圖像的預(yù)處理和圖像識別流程⑴圖像預(yù)處理：主要包括火災(zāi)圖像的灰度處理、二值化處理、濾波降噪處理等步驟，本文采用的圖像預(yù)處理技術(shù)是中值濾波。⑵圖像背景提?。罕疚闹饕捎酶滤惴▽馂?zāi)圖像的背景進(jìn)行更新和提取。⑶特征提取：根據(jù)二值化處理之后的火災(zāi)圖像來計算火焰的面積增長率、尖角等特征。⑷輸出火災(zāi)識
5、別部分：將提取到的火焰圖像的特征進(jìn)行歸類，經(jīng)過分類判別和初步識別后，當(dāng)完全滿足這兩個條件時，可以確定火災(zāi)發(fā)生。72火災(zāi)圖像的特征提取與仿真2.1面積變化率識別在火災(zāi)發(fā)生的初期階段，火焰從無到有的出現(xiàn)是一個不斷擴(kuò)張和蔓延的過程，由于火焰會受到氣流速度、熱量流動等諸多因素的影響，會促使火焰處于不斷跳動的狀態(tài)。由此，可以得到火焰的物理特性：火焰圖像的高亮區(qū)域呈連續(xù)變化、不斷增長的趨勢。汽車大燈、強光手電筒等也同樣具有高亮面積部分連續(xù)變化的特征。對比火焰物理特征可知，火焰的蔓延和擴(kuò)張還是比較緩慢的，相鄰火焰的面積變化率不會大幅度增長
6、或降低，而汽車大燈、快速移動的手電筒則會導(dǎo)致相鄰圖像的高亮區(qū)域面積變化率較大。相反，家用白熾燈由于光源固定，其面積變化率最低，幾乎可以接近零變化率。由此可見，基于圖像處理的火災(zāi)探測技術(shù)可以通過判斷面積變化率的方式來區(qū)別火災(zāi)、固定光源、移動光源等干擾。本文連續(xù)計算10幀火災(zāi)圖像的火焰面積，得到火焰面積的增長率，記作Ij。公式（1）中，A是火焰面積，Rj是火焰區(qū)域。將采集到的火災(zāi)圖像通過二值化處理、濾波降噪和圖像分割后，分別計算每一幀火焰區(qū)域的面積，并代入公式（1）中，最終可以獲得連續(xù)若干幀火災(zāi)圖像的面積增長率。MATLAB仿真
7、實驗部分代碼如下：RGB=imread（＼’E：＼實驗＼picture4.jpg’）；7//讀取RGB火災(zāi)圖片//I=rgb2gray（RGB）；//灰度化處理//BW=im2bw（I，0，6）；//二值化處理，添加閾值分割//A=length（find（BW==1））；//火災(zāi)圖像區(qū)域面積//……2.2火焰尖角的識別抖動是火災(zāi)發(fā)生早期時火焰的重要特征之一，其與面積變化率的判斷聯(lián)系緊密，可以彌補面積變化率判斷的不足之處，確保火災(zāi)檢測技術(shù)更加精準(zhǔn)可靠?；鹧孢吘壎秳拥淖蠲黠@表現(xiàn)是其尖角成無規(guī)則、無規(guī)律的跳動，但火焰尖角的形態(tài)基本
8、不會發(fā)生變化?；鹧婕饨蔷哂懈叨雀摺挾刃『托螒B(tài)狹長等特點，尖角數(shù)量是通過幀圖像邊緣提取實現(xiàn)的。因此，可以根據(jù)火焰的特征對其尖角進(jìn)行識別?；鹧婕饨堑淖R別過程如圖2所示：火焰尖角具有高度高、寬度小和形態(tài)狹長等特點，所以，對火焰尖角進(jìn)行檢測要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)，其檢測步驟如下：（1）確認(rèn)火焰尖角頂點
