基于視頻的火災監(jiān)控關鍵技術研究.doc

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1、基于視頻的火災監(jiān)控關鍵技術研究梁鵬，黃歡，楊曉娜，徐曉煜（昆明理工大學信息工程與自動化學院，昆明650051）摘要：本文研究的主要內容是對火焰視頻進行檢測，尋找出火焰區(qū)域。設計上選用RGB色彩空間和HSV色彩空間對視頻進行火焰區(qū)域檢測，同時針對火焰顏色、形態(tài)以及動態(tài)特性給出了圖像處理和識別的算法。通過多次實驗證實本文結合RGB與HSV的思路對火焰檢測有一個良好的效果。關鍵詞：RGB色彩空間；HSV色彩空間；火焰檢測ThekeytechniquesoffiremonitoringbasedonthevideoLiangpeng,Huanghuan,Yangxiaona,Xu

2、xiaoyu(InformationEngineeringandAutomationInstitute,KunmingUniversityofScienceandTechnology,Kunming650051)Abstract：Themaincontentofthispaperstudiesisdetecttheflamefromthevideoandfindouttheflamearea。DesignbychoosingRGBcolorspaceandHSVcolorspaceforvideoontheflameregiondetection,andgivetheim

3、ageprocessingandrecognitionalgorithmaccordingtotheflamecolor，theshapeandthedynamiccharacteristics。Throughtheexperimentofmorethanonce，theideaofcombinedRGBandHSVhaveagoodeffect。Keywords：RGBcolorspace；HSVcolorspace；Flamedetection梁鵬男漢江西南昌昆明理工大學碩士研究生數(shù)字圖像處理650051TEL：15911612340Email：276507556@1

4、63.com0、引言火災是一種具有很大破壞性和多發(fā)性的災害。為了避免火災引起的重大事故，人們采取了許多火災檢測方法。傳統(tǒng)的方法是使用感煙，感溫，感光探測器以及紅外對射探測器。但是這些檢測技術有一定的局限性，受天氣、溫度、場所等條件的影響比較大。然而隨著計算機技術的發(fā)展，通過圖像識別，基于視頻的火災監(jiān)控技術對收集到的圖像信息通過一定的處理之后進行火焰的識別，由于圖像信息的豐富和直觀，大大增加了判別的可靠性，從而成為火焰檢測的主流方向?；谝曨l的火災監(jiān)控技術的關鍵技術主要有顏色特征檢測，火焰的形態(tài)特征檢測。本文結合顏色特征中的HSV色彩空間和火焰的形態(tài)特征研究，對比傳統(tǒng)的圖像

5、檢測方法效果優(yōu)越。1、顏色特征檢測火焰視頻圖像的特征大致分為兩種：火災火焰的靜態(tài)特征和動態(tài)特征。其中火災火焰的靜態(tài)特征中最主要最明顯最直觀的是顏色特征?；馂念伾卣魇腔谝曨l的火災監(jiān)控中應用最為廣泛的視覺特征，主要原因在于顏色往往和圖像中所包括的物體或場景密切相關.基于顏色特征可將色彩空間劃分為許多種，涉及本文的主要的是RGB色彩空間和HSV色彩空間。1.1、RGB色彩空間在RGB彩色模型中，圖像一般由三個圖像分量組成，每一個分量圖像都是其原色圖像。在RGB空間，用以表示每一像素的比特數(shù)叫做像素深度。其中每一幅紅、綠、藍圖像都是一副8比特圖像，所以每一個RGB彩色像素[（

6、R、G、B）值三個一組]稱為24比特深度。1.2、HSV色彩空間RGB雖然適合機器采樣，但是不適合人的直觀感覺，且R、G、B三分量之間常有很高的相關性，直接利用這些分量常常不能得到所需要的效果。當人觀察一個彩色物體時，也可以用色調（Hue）、色飽和度（Saturation）和亮度(Value)描述它。HSV對用戶來說是一種直觀的顏色模型。我們可以從一種純色開始，即指定色彩角H，并讓V=S=1，然后我們可以通過向其中加入黑色和白色來得到我們需要的顏色。增加黑色可以減小V而S不變，同樣增加白色可以減小S而V不變。例如，要得到深藍色，V=0.4S=1H=240度。要得到淡藍色，

7、V=1S=0.4H=240度。梁鵬男漢江西南昌昆明理工大學碩士研究生數(shù)字圖像處理650051TEL：15911612340Email：276507556@163.com由于HSV是一種比較直觀的顏色模型，所以在許多圖像編輯工具中應用比較廣泛，但這也決定了它不適合使用在光照模型中，許多光線混合運算、光強運算等都無法直接使用HSV來實現(xiàn)。2、顏色篩選加動態(tài)特征的檢測2.1、顏色閾值檢測首先，根據(jù)火焰與眾不同的特征，98%以上的火焰早期產生的火焰顏色都分布在紅到黃的范圍內，可以由RGB空間經(jīng)過簡單比較計算得到。如圖2.1所示。圖2.