基于多特征的視頻火焰檢測

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1、１３２２日１０Ｓ２學(xué)校代碼１０２７０：ＴＴ細(xì)ｉ學(xué)號：；分類號主善畔絶ｌＡ多碩±學(xué)位論文基于多特征的視頻火焰檢測學(xué)院：信息與相■由工程學(xué)院專業(yè)：計算機(jī)應(yīng)用巧術(shù)？研究方向：樽式識別與圖像處理＿＿硏究生妊名：張霞指導(dǎo)教師：黃繼風(fēng)日期：２０１６年３月完成：？巧？論文獨創(chuàng)性聲明本論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。論文中除了特別加ｙｘ標(biāo)注巧致謝的地方外，不包含其他人或機(jī)構(gòu)己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。其他同志對本研究的啟發(fā)和所做的貢獻(xiàn)均日在惟文中做了明確的聲明并表示了謝意。。作者

2、簽名日期：、；炎喪護(hù)５多論文使用提權(quán)聲明本人完全了解上海師抱大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，目Ｐ：學(xué)校有權(quán)保留送交論文的復(fù)印件，允許論文被查陶和借閱；學(xué)校可公布論文的全部或部分內(nèi)容、縮印或其它手段保存論文。保密的論文在解密后遵守此，可１＾采用影印規(guī)定。口作者簽名；導(dǎo)師簽名廣芳（，曰期：如￡ｊ．＾．Ｉｋ容，遷減／弓上海師范大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要摘要火災(zāi)是最具危害性的自然災(zāi)害之一，由于無法預(yù)測和迅速燃燒，嚴(yán)重影響自然環(huán)境和社會生產(chǎn)生活。有效的火焰檢測方法可以在火災(zāi)發(fā)生初期迅速報警，從而避免大規(guī)?；馂?zāi)的發(fā)生，保障自然環(huán)境和居民人身財產(chǎn)安全，具有重大的學(xué)

3、術(shù)價值和實用意義。傳統(tǒng)的火焰檢測方法包括感溫探測器、感光探測器等，盡管成本低且簡易，但存在探測范圍小，易受光照影響的缺點。基于視頻的火焰檢測不僅可檢測到遠(yuǎn)距離的火焰，而且能夠獲取其詳細(xì)的大小位置信息。因此，視頻火焰檢測得到了越來越廣泛的關(guān)注與研究。為了提出一種高準(zhǔn)確率、低誤檢率的視頻火焰檢測算法，本文開展了以下研究：（1）疑似火焰區(qū)域分割。快速準(zhǔn)確地分割出疑似火焰區(qū)域，可以有效縮小檢測范圍，為后面的工作奠定良好基礎(chǔ)。有效的預(yù)處理可以降低噪聲影響，保留圖像有用信息。本文比較不同平滑去噪方法的效果，選擇適應(yīng)中值濾波來消除噪聲影響。運動檢測分為幀間差分法、背景差分法和光流法，詳細(xì)比較分

4、析了這幾種方法。在顏色檢測方面，討論了不同顏色空間模型，選用RGB和HSI模型用來檢測火焰顏色物體。（2）火焰特征提取?；鹧婢哂袆×议W爍的特點，這一點在頻域上表現(xiàn)尤為明顯，小波變換可以準(zhǔn)確反映圖像的頻域信息。傳統(tǒng)的小波具有平移改變性和有限的方向選擇的不足，引入雙樹復(fù)小波描述圖像高頻信息，既保持平移不變，又有±15、±45、±75六個方向的高頻信息。另外，火焰具有獨特的紋理，LBP具有光照不變性，且計算簡單，因此可以用來作為紋理特征。本文比較了LBP、旋轉(zhuǎn)不變統(tǒng)一模式LBP和DRLBP三種不同的局部二值模式，結(jié)合火焰的具體特點，確定改進(jìn)DRLBP用來描述火焰紋理特征。除了小波、紋理

5、特征外，顏色矩因其簡單有效也被作為火焰特征。（3）多特征的視頻火焰檢測系統(tǒng)。本文提出了一種不受形狀改變等影響的基于塊特征的算法。采用運動顏色檢測方法提取出疑似火焰塊區(qū)域，再從中提取雙樹復(fù)小波變換特征、DRLBP模式以及顏色矩等特征。通過SVM分類器訓(xùn)練火焰和非火焰樣本，并用訓(xùn)練好的分類器進(jìn)行火焰識別。另外，采用時域確認(rèn)方法，排除和火焰極為相似的物體（如車燈、路燈、有反射光的物體等）干擾，最終確定火焰區(qū)域。最后，將本文算法和已有的算法進(jìn)行實驗對比，得出在不同場景、不同光照、I摘要上海師范大學(xué)碩士學(xué)位論文背景的火焰視頻和不同干擾物的非火焰視頻中，本文算法檢測率高、誤檢率低，是一種高效

6、、實時、具有廣泛適用性的視頻火焰檢測算法。關(guān)鍵詞：雙樹復(fù)小波變換；主成分旋轉(zhuǎn)不變LBP；顏色矩；視頻火焰檢測IIShanghaiNormalUniversityMasterofScienceAbstractAbstractFireisthemosthazardousnaturalcalamities.Asit’sunpredictableandquickcombustion,itaffectsnaturalenvironmentandsocialproductionlife.Efficientfiredetectionalgorithmcandetectfireintheearl

7、ystageandmakeanalarmimmediatelytoavoidhugefiredisaster,protectthenaturalenvironment,residents’lifeandproperty,whichhavegreatacademicvalueandpracticalsignificance.Traditionalfiredetectionmethodsusetemperaturesensors,lightsensors,whichislow-cos