火災是嚴重威脅人類生命財產(chǎn)安全的重大災害。對火災進行實時檢測和預警,一旦發(fā)生火情能及時對著火點進行空間立體定位并引導滅火裝置自動撲滅,可以極大程度的減少火災造成的損失,具有十分重要的意義。常規(guī)的雙目圖像火災探測器一般采用單個固定檢測模式對火焰進行檢測和定位,存在誤報較高和定位精度低的問題。本文主要針對雙目圖像火災探測器的不足進行優(yōu)化與改進。具體研究工作如下:（1）設計了基于雙目的可控光譜切換硬件系統(tǒng)。通過雙“海思3516A”芯片同時采集兩個通道的圖像并進行預處理和圖像傳輸;然后,通過圖像處理技術實現(xiàn)對監(jiān)控區(qū)域火焰的實時、準確檢測;檢測到火焰后,通過雙目立體定位精確的計算出火點的具體空間坐標;最后將多個探測器的坐標系進行統(tǒng)一,實現(xiàn)大空間中多探測器的協(xié)同。（2）對現(xiàn)有算法進行優(yōu)化與改進,以提升火焰檢測的準確率以及火點立體定位的精度。火焰檢測:首先,通過動態(tài)目標提取以及區(qū)域生長法獲取完整的運動目標區(qū)域;其次,針對動態(tài)目標區(qū)域進行火焰圓形度、火焰尖角、面積變化率特征檢測,本文中增加了火焰傅里葉描述子特征檢測,通過計算傅里葉描述子的歐式距離可以描述火焰形狀的動態(tài)特性;最后,結合所有火焰特征的檢測... 

【文章來源】：大連海事大學遼寧省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１傳統(tǒng)火災探測器??Ｆｉｇ．?１．１?ｆｉｒｅ?ｄｅｔｅｃｔｏｒｓ?ｂａｓｅｄ?ｏｎ?ｓｅｎｓｏｒ??隨著視頻圖像技術的不斷發(fā)展，基于監(jiān)控視頻的圖像型火災探測器［（＾］也得到了長??

?大連海事大學專業(yè)學位碩士學位論文???以及未來的研宄和發(fā)展方向；然后根據(jù)搜集到的信息對相關技術進行學習和分析，針對??現(xiàn)有雙目圖像火災探測器存在的不足做出優(yōu)化與改進。??雙目圖像火災探測器是嵌入式、模式識別以及立體定位等技術集成的產(chǎn)物，對減少??火災帶來的損失起到了巨大的作用。然而現(xiàn)有系統(tǒng)仍不完善，仍然存在漏報、誤報以及??定位不準確等不足。因此繼續(xù)研宄并完善該系統(tǒng)，使其更穩(wěn)定、高效具有重要的意義。??圖１．３是本文設計雙目圖像火災探測器的系統(tǒng)設計框圖，框圖中包含了本文研究涉及的??雙目圖像火災探測器的所有模塊系統(tǒng)。??雙目圖像火災探測器??１?Ｉ??雙目視覺系統(tǒng)?上位機監(jiān)控系統(tǒng)??Ｉ?￣￣??Ｉ?１?—Ｉ?Ｉ?￣￣?Ｉ??ＩＩＩ｜｜圖圖識雙定￥測?塵收重模１５??ｆ像像別＠位１器?１與ｓ式??ｉｆ?ｆ采火系火系丨｜協(xié)?Ｓ顯平選?Ｉｆ??§親斧集焰統(tǒng)點統(tǒng)裏同?厘示Ｓ擇置暴??圖１．３系統(tǒng)設計框圖??Ｆｉｇ．?１．３?Ｓｙｓｔｅｍ?ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ?ｂｌｏｃｋ?ｄｉａｇｒａｍ??本文從通過對各個子系統(tǒng)進行獨立介紹的方式對雙目圖像火災探測器進行介紹。第??二章主要介紹本文硬件部分，第三章、第四章、第五章介紹了本文的軟件部分，其中第??三章主要介紹了火焰識別前期對疑似火焰區(qū)域進行的運動目標檢測以及優(yōu)化，第四章主??要介紹了火焰特征識別算法及其優(yōu)化和改進，第五章主要介紹了當識別到火災時，對火??點坐標進行定位的相關算法及其優(yōu)化和改進，具體結構安排如下：??第一章：介紹了本文的研宄背景及意義，從整體上介紹了雙目圖像火災探測器的技??術原理以及達到的效果，闡述了其發(fā)展的歷史和

監(jiān)控系統(tǒng)。??雙目視覺系統(tǒng)前端搭載兩顆配備有可轉動紅外濾光片的攝像頭，該濾光片可以濾除波長??小于％０ｎｍ的光線得到紅外光波段圖像。前端系統(tǒng)核心處理器為“海思３５１６Ａ”芯片，??可以實現(xiàn)圖像縮放、畸變校正、預處理、編碼傳輸?shù)裙δ堋ｋp目視覺系統(tǒng)后端主要在計??算機上進行，負責對前端采集的視頻圖像進行處理，實現(xiàn)火災識別、定位以及多探測器??協(xié)同等功能。上位機監(jiān)控系統(tǒng)同樣在計算機上運行，通過編寫Ｑｔ程序實現(xiàn)系統(tǒng)的可視??化操作界面。該界面可以實現(xiàn)監(jiān)控視頻顯示、功能設定、參數(shù)配置等操作，如圖２．１所??示為系統(tǒng)的總體設計方案。??ｒ?一：一一一二一一—一一一—一二一一－—一一：一＿?１??｜?廣????Ｉ?！??ＩＩ左雛?右相機?ｉ?ｒ＾ｉ??！?！?￣?￣￣?ｒｔｆ］目??ＩＩ?海思芯片?Ｍ?ｇ｜??！?！?火焰檢測聳法?視??丨丨?．立火??！?：?士——?ｆ?災??！?！?雙目定位算法?孟?探??！?！?￣￣－Ｔ－￣￣Ｉ?＠?測?????．?器??坐標轉換?丨??１?Ｉ?｜??上位機監(jiān)控系統(tǒng)??Ｌ．－．１??！??圖２．１系統(tǒng)總體設計方案??Ｆｉｇ．?２．１?Ｏｖｅｒａｌｌ?ｄｅｓｉｇｎ?ｏｆ?ｓｙｓｔｅｍ??２．２探測器系統(tǒng)工作流程??雙目圖像火災探測器的工作流程主要包括雙目視頻圖像采集、火焰檢測、雙目立體??定位、多探測器協(xié)同四個部分。其工作流程圖如圖２．２所不。??－７?－??

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]結合視覺注意力機制基于尺度自適應局部對比度增強的紅外弱小目標檢測算法[J]. 沈旭,程小輝,王新政.  紅外技術. 2019(08)
[4]基于雙目視覺立體匹配技術的雙目測距研究[J]. 李明東,盧彪,金傳宇.  廊坊師范學院學報(自然科學版). 2019(02)
[5]基于動靜態(tài)特征的監(jiān)控視頻火災檢測算法[J]. 肖瀟,孔凡芝,劉金華.  計算機科學. 2019(S1)
[6]基于雙目立體視覺技術的空間定位系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J]. 李冠賢,何思銘,費浩雯.  電子世界. 2019(11)
[7]基于幀差和背景建模的衛(wèi)星視頻目標檢測[J]. 吳昱舟,姚力波,劉勇,張筱晗,李家起.  海軍航空工程學院學報. 2018(05)
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[9]構建消防設施大數(shù)據(jù)監(jiān)管體系 推進消防設施社會綜合治理[J]. 劉凱.  智能建筑. 2018(05)
[10]基于角點的雙目視覺絕對定位研究[J]. 付朋,陳新度,吳磊.  電子測量與儀器學報. 2018(03)

碩士論文
[1]基于雙目視覺的火焰目標檢測[D]. 王中林.北京交通大學 2018
[2]基于多尺度回插框架的圖像噪聲抑制方法及其應用研究[D]. 沈山山.西安電子科技大學 2017
[3]基于火焰特征的圖像型火災探測技術研究[D]. 陳嘉卿.江蘇科技大學 2016
[4]基于電力線載波技術的消防監(jiān)控系統(tǒng)的設計[D]. 李騁程.山東師范大學 2015
[5]基于H.264網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D]. 呂佳.哈爾濱理工大學 2015
[6]異源圖像匹配算法研究[D]. 王家澤.國防科學技術大學 2014
[7]基于結構信息的異源圖像配準技術研究[D]. 趙棟.大連理工大學 2014
[8]基于圖像處理的森林火災監(jiān)測的技術研究[D]. 梁青.華東交通大學 2012



本文編號：3124057