傳統(tǒng)的基于傳感器的火災(zāi)探測(cè)技術(shù),很難滿足大空間、環(huán)境惡劣的工業(yè)場(chǎng)所以及戶外的火災(zāi)監(jiān)測(cè)。隨著數(shù)字圖像處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、嵌入式技術(shù)的發(fā)展,使一種以視頻為基礎(chǔ)的智能化火災(zāi)檢測(cè)與預(yù)警方法成為可能。用圖像火災(zāi)監(jiān)測(cè)技術(shù)替代傳統(tǒng)的傳感器檢測(cè)技術(shù)能滿足現(xiàn)代大空間建筑火災(zāi)預(yù)警的要求。本文設(shè)計(jì)了一種基于ARM和DSP的嵌入式火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng),ARM是主控制器,DSP相當(dāng)于協(xié)處理器。在ARM和Linux系統(tǒng)上,實(shí)現(xiàn)視頻圖像的采集、無(wú)線圖像傳輸、報(bào)警等,在DSP上實(shí)現(xiàn)火災(zāi)圖像識(shí)別算法。本文設(shè)計(jì)的火災(zāi)圖像識(shí)別算法,基于火焰和煙霧兩種模型,兩種模型同時(shí)運(yùn)算,只要其中一種模型疑似火災(zāi)便報(bào)警,基于兩種模型的火情識(shí)別算法,能更加快速的預(yù)報(bào)火情。論文首先分析了課題的研究背景和意義以及基于數(shù)字圖像處理的火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展。然后介紹了基于ARM和DSP的嵌入式火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則、總體結(jié)構(gòu)和框圖,闡述了系統(tǒng)硬件各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)。根據(jù)系統(tǒng)的硬件資源,搭建了嵌入式Linux軟件平臺(tái),建立了交叉編譯開(kāi)發(fā)環(huán)境。文中重點(diǎn)研究了火情識(shí)別算法,改進(jìn)的基于小波分析、混合高斯模型、RGB和HIS模型的火情識(shí)別算法能很好的排除干擾,準(zhǔn)確... 

【文章來(lái)源】：湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：83 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景及意義
    1.2 基于數(shù)字圖像處理的火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展
    1.3 論文主要工作
第2章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
    2.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
        2.1.1 系統(tǒng)概述及設(shè)計(jì)原則
        2.1.2 系統(tǒng)組成及功能
    2.2 嵌入式模塊設(shè)計(jì)
        2.2.1 ARM模塊
        2.2.2 DSP模塊
        2.2.3 ARM和DSP的通信設(shè)計(jì)
        2.2.4 GPRS模塊
        2.2.5 USB攝像頭模塊
第3章 系統(tǒng)軟件平臺(tái)構(gòu)建
    3.1 嵌入式LINUX操作系統(tǒng)
    3.2 LINUX的開(kāi)發(fā)環(huán)境及開(kāi)發(fā)工具
        3.2.1 建立交叉編譯環(huán)境
        3.2.2 建立NFS調(diào)試環(huán)境
    3.3 BOOTLOADER引導(dǎo)程序移植
    3.4 LINUX內(nèi)核的移植與配置
    3.5 LINUX文件系統(tǒng)
    3.6 LINUX設(shè)備及其驅(qū)動(dòng)程序
        3.6.1 LINUX驅(qū)動(dòng)程序基本原理
        3.6.2 HPI驅(qū)動(dòng)程序
        3.6.3 NANDFLASH驅(qū)動(dòng)程序的移植
        3.6.4 USB驅(qū)動(dòng)程序的移植
        3.6.5 USB攝像頭驅(qū)動(dòng)移植
        3.6.6 網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)移植
    3.7 DSP軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境
        3.7.1 CCS集成開(kāi)發(fā)環(huán)境
        3.7.2 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)DSP/BIOS
        3.7.3 CSL-基于CCS的DSP片級(jí)支持庫(kù)
第4章 火災(zāi)圖像識(shí)別算法研究及實(shí)現(xiàn)
    4.1 數(shù)字圖像處理基礎(chǔ)
        4.1.1 圖像及其分類
        4.1.2 數(shù)字圖像處理方法
        4.1.3 數(shù)字圖像的表示
    4.2 火災(zāi)圖像視覺(jué)特征
        4.2.1 火焰圖像的視覺(jué)特征
        4.2.2 煙霧圖像的視覺(jué)特征
    4.3 視頻圖像預(yù)處理
        4.3.1 彩色圖像灰度化
        4.3.2 圖像噪聲處理
        4.3.3 圖像增強(qiáng)
    4.4 異常情況監(jiān)測(cè)
        4.4.1 背景差值法
        4.4.2 圖像差分法
    4.5 火災(zāi)圖像提取
        4.5.1 火焰圖像提取
        4.5.2 煙霧圖像提取
    4.6 煙霧火焰圖像的特征匹配
第5章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
    5.1 系統(tǒng)總體軟件設(shè)計(jì)
    5.2 視頻圖像采集
        5.2.1 Video4Linux編程
        5.2.2 圖像采集的具體實(shí)現(xiàn)
    5.3 GPRS圖像傳輸
        5.3.1 GPRS概述
        5.3.2 GPRS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
        5.3.3 GPRS技術(shù)優(yōu)勢(shì)
        5.3.4 GPRS傳輸圖像的軟件設(shè)計(jì)
第6章 系統(tǒng)測(cè)試及分析
    6.1 測(cè)試環(huán)境
    6.2 測(cè)試內(nèi)容
        6.2.1 監(jiān)控系統(tǒng)測(cè)試
        6.2.2 火情識(shí)別算法測(cè)試
    6.3 測(cè)試結(jié)論
        6.3.1 測(cè)試結(jié)果
        6.3.2 出現(xiàn)的問(wèn)題和原因以及解決辦法
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
附錄B 攻讀碩士學(xué)位期間所參加的科研項(xiàng)目
附錄C 系統(tǒng)硬件實(shí)物圖
附錄D 部分程序代碼


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于圖像噪點(diǎn)去除的微波設(shè)備火情預(yù)警系統(tǒng)[J]. 楊坤,朱建柳,黃立新,金曉怡,馬盼.  計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2018(07)
[2]微滅火理論與應(yīng)用[J]. 孫方楠,梁后健,張課.  低碳世界. 2017(20)
[3]基于圖像處理的家居火災(zāi)檢測(cè)和消防報(bào)警[J]. 盛凱.  黑龍江科技信息. 2017(03)
[4]基于MATLAB數(shù)字圖像處理的傅立葉變換設(shè)計(jì)[J]. 冷斌,涂小華.  江西化工. 2015(05)



本文編號(hào)：3043841