企業(yè)管理制度大空間建筑中火災(zāi)探測辦法設(shè)計(jì)doc

企業(yè)管理制度大空間建筑中火災(zāi)探測辦法設(shè)計(jì)doc摘要火災(zāi)是各類災(zāi)害中發(fā)生頻率最高的一種，隨著城市化進(jìn)程的飛速發(fā)展以及謝謝閱讀人口的迅速膨脹，火災(zāi)造成的損失也越來越大。當(dāng)前，高層建筑和大空間場所精品文檔放心下載越來越多，如何在大空間環(huán)境下較早的發(fā)現(xiàn)火災(zāi)威脅并進(jìn)行報(bào)警和撲滅，從而精品文檔放心下載盡量減少生命、財(cái)產(chǎn)損失成為研究的熱點(diǎn)。圖像型火災(zāi)探測技術(shù)因其監(jiān)控范圍感謝閱讀廣、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、升級(jí)容易等特點(diǎn)而備受關(guān)注，非常適合大空間環(huán)境下的火謝謝閱讀災(zāi)探測。在此基礎(chǔ)上，針對(duì)早期火災(zāi)發(fā)生時(shí)出現(xiàn)的典型物理現(xiàn)象－煙霧和陰燃，謝謝閱讀本文提出了一種旨在大空間環(huán)境下探測早期火災(zāi)的新型雙波段圖像型火災(zāi)探測感謝閱讀系統(tǒng)。在煙霧探測方面，本文根據(jù)模式識(shí)別的三個(gè)基本步驟設(shè)計(jì)提出了一整套精品文檔放心下載煙霧探測的方法。在可疑區(qū)域分割環(huán)節(jié)，系統(tǒng)使用混合高斯模型對(duì)背景進(jìn)行建感謝閱讀模，進(jìn)而提取可疑區(qū)域，分割可疑圖元。在特征提取環(huán)節(jié)中，根據(jù)煙霧的半透感謝閱讀明性和閃爍頻率兩種特性系統(tǒng)提取了可疑圖元的高低頻能量，顏色飽和度能量謝謝閱讀和邊界平均閃爍頻率四種特征值。最后，在煙霧判斷環(huán)節(jié)，系統(tǒng)使用這四種特感謝閱讀征值構(gòu)成的特征向量對(duì)可疑圖元進(jìn)行煙霧判定。在紅外波段，使用了可疑圖元謝謝閱讀的面積變化率、火焰尖角數(shù)和區(qū)域相似度三種特征值對(duì)可疑圖元是否是陰燃進(jìn)謝謝閱讀行判斷。最后，提出了根據(jù)煙霧和陰燃各自的判斷結(jié)果進(jìn)行早期火災(zāi)綜合判斷感謝閱讀的判斷流程。本文對(duì)煙霧可疑區(qū)域的提取、可疑圖元的特征值提取和分析以及感謝閱讀煙霧的判斷規(guī)則做了深入的討論。關(guān)鍵詞：大空間早期火災(zāi)，雙波段，數(shù)字圖像處理，混合高斯模型，小波變換，謝謝閱讀顏色空間AbstractIneverykindofdisasters,firehappensmostfrequently.Andwiththehigh感謝閱讀growspeedofthepopulationandthenumberofcities,destructionsandlossesthat精品文檔放心下載firecausesbecomemoreandmoregreat.Today,therearemoreandmoreskyscrapers感謝閱讀andbigbuildings,howtodetectfirethreateninthesekindsofplacesassoonas感謝閱讀possibleandlimitthelosstothelowestlevelbecomemoreimportantthanever.Forits精品文檔放心下載broaddetectrangeandeasysettlementfeatures,muchattentionhasbeenfocusedona謝謝閱讀newstyledetectionmethod-firedetectionbasedonvideoimages.Awholeprocessof精品文檔放心下載detectionwasdevelopedbasedonclassicthreestepsmethodinpatternrecognition.In感謝閱讀suspiciousregionsegmentationstep,systemusesthemulti-Gaussianmodelto謝謝閱讀establishmodelofbackground,thustodistrictmotiveregioninthecurrentframe.In謝謝閱讀featuresextractionstep,systemextractsfoureigenvalueslikehigh/lowfrequency感謝閱讀energy,colorsaturationenergyandaverageboundaryflickerfrequency.Inultrared精品文檔放心下載band,systemusesareachangingrate,numberofsharp-anglesandareasimilarityto感謝閱讀judgeifthereissmolderinsuspiciousregion.Methodsthatusedinregion謝謝閱讀segmentationandrecognitionarethoroughlydiscussedinthisdissertation.Videosof感謝閱讀smokeandflamesinbothvisibleandultraredbandsareusedtotestifythosemethods,精品文檔放心下載andtheresultshowthatthesystemandmethodswedevelopedareeffective.謝謝閱讀KeyWords:Earlyfireinlargespace,Double-band,Digitalimageprocessing,精品文檔放心下載Multi-Gaussianmodel,Wavelettransform,Colorspace謝謝閱讀目錄1引言...............................................................................................5精品文檔放心下載1.1課題背景..................................................................................6感謝閱讀1.2相關(guān)概念..................................................................................6感謝閱讀1.3設(shè)計(jì)意義..................................................................................7感謝閱讀1.4報(bào)告內(nèi)容安排...........................................................................7謝謝閱讀2火災(zāi)探測系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理................................................8精品文檔放心下載2.1探測系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu).................................................................8謝謝閱讀2.2系統(tǒng)的工作原理........................................................................9精品文檔放心下載3大空間建筑中火災(zāi)探測方法設(shè)計(jì)概述..............................................11精品文檔放心下載3.1提出本設(shè)計(jì)的背景...................................................................11感謝閱讀3.2設(shè)計(jì)理念概述.........................................................................11感謝閱讀3.3實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)的主要流程.............................................................11感謝閱讀4大空間建筑中火災(zāi)探測方法詳細(xì)設(shè)計(jì)..............................................12謝謝閱讀4.1煙霧可疑圖元的分割及預(yù)處理..................................................12感謝閱讀4.1.1基于混合高斯模型的運(yùn)動(dòng)分析方法.....................................12感謝閱讀4.1.2期望值最大（EM）算法.....................................................13謝謝閱讀4.1.3使用EM算法進(jìn)行混合高斯模型參數(shù)估計(jì)...........................13謝謝閱讀4.1.4使用混合高斯模型對(duì)背景建模............................................15精品文檔放心下載4.1.5運(yùn)動(dòng)區(qū)域的提取................................................................15謝謝閱讀4.1.6圖像的平滑濾波及圖元分割...............................................15精品文檔放心下載4.2可疑圖元的特征分析及煙霧判斷...............................................18精品文檔放心下載4.2.1可疑圖元的特征分析.........................................................18精品文檔放心下載4.2.2可疑圖元顏色飽和度信息的分析........................................19謝謝閱讀4.2.3可疑圖元邊界閃爍頻率的分析............................................20精品文檔放心下載4.2.4煙霧的綜合判斷................................................................20感謝閱讀4.3陰燃的紅外圖像探測...............................................................23精品文檔放心下載4.3.1特征提取..........................................................................23感謝閱讀4.3.2陰燃的判別.......................................................................24感謝閱讀5結(jié)論.............................................................................................26謝謝閱讀5.1本次設(shè)計(jì)結(jié)論.........................................................................27精品文檔放心下載5.2設(shè)計(jì)不足及改進(jìn)......................................................................27精品文檔放心下載致謝...............................................................................................28感謝閱讀參考文獻(xiàn)..........................................................................................29謝謝閱讀1引言1.1課題背景火災(zāi)是世界各國人民所面臨的一個(gè)共同的災(zāi)難性問題。在社會(huì)生活中，火精品文檔放心下載災(zāi)是威脅公共安全，危害人們生命財(cái)產(chǎn)安全的最主要的災(zāi)害之一。隨著社會(huì)生感謝閱讀產(chǎn)力的發(fā)展，社會(huì)財(cái)富的日益增加，火災(zāi)損失上升及火災(zāi)危害擴(kuò)大的總趨勢是謝謝閱讀客觀規(guī)律?；馂?zāi)是當(dāng)今世界上多發(fā)性災(zāi)害中發(fā)生頻率最高，也是時(shí)空跨度最大感謝閱讀的一種災(zāi)害。因此，消防工作成為人們普遍關(guān)心的問題。而消防工作根據(jù)具體謝謝閱讀的應(yīng)用場所不同，所要采取的措施和使用的設(shè)備有很大的區(qū)別。隨著城市化進(jìn)精品文檔放心下載程的飛速發(fā)展，高層建筑和大空間場所越來越多。如何在大空間環(huán)境下發(fā)現(xiàn)處感謝閱讀于早期階段的火災(zāi)威脅從而減少生命、財(cái)產(chǎn)損失成為各類消防工作中凸顯的一感謝閱讀個(gè)方面。雖然火災(zāi)探測技術(shù)發(fā)展已久，然而傳統(tǒng)的火災(zāi)探測技術(shù)中，感煙、感精品文檔放心下載溫、感光等探測器，由于受到各種因素（空間高度、空氣流速、粉塵、溫度、精品文檔放心下載濕度等）的影響，在大空間環(huán)境下進(jìn)行火災(zāi)探測都遇到了不同的困難，從而在感謝閱讀一定程度上失去了效用。所以，如何在大空間環(huán)境下盡早的發(fā)現(xiàn)并控制火災(zāi)仍感謝閱讀然困擾著科研和消防人員。本文從這個(gè)嚴(yán)峻的問題出發(fā)，提出了一種雙波段圖謝謝閱讀像型火災(zāi)探測方法，旨在在大空間環(huán)境下，及早的發(fā)現(xiàn)火災(zāi)危險(xiǎn)，從而盡量減精品文檔放心下載少人們的生命、財(cái)產(chǎn)損失。1.2相關(guān)概念火災(zāi)發(fā)生發(fā)展過程中，通常會(huì)產(chǎn)生煙霧，同時(shí)會(huì)釋放出燃燒氣體－氣溶膠。精品文檔放心下載它們與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)，形成火焰?；鹧鏁?huì)釋放出大量的紅外線和紫外謝謝閱讀線，導(dǎo)致環(huán)境溫度逐漸升高。氣溶膠、煙霧、火焰和熱量等是火災(zāi)的特征，通常稱為火災(zāi)參量，通過這感謝閱讀些參量的測定可以確定是否有火災(zāi)發(fā)生?；馂?zāi)發(fā)生的初期，并不是所有的火災(zāi)感謝閱讀參量都會(huì)出現(xiàn)。這個(gè)時(shí)候存在的主要的物理現(xiàn)象有：陰燃，火羽流和煙氣等。謝謝閱讀所謂的陰燃，是指一種只在氣固相界面處的燃燒反應(yīng)，而沒有氣象火焰的燃燒精品文檔放心下載現(xiàn)象。陰燃的溫度比較低，燃燒速度慢。作為自我維持的無明火的燃燒，陰燃精品文檔放心下載的典型溫度范圍是600－1000K。火羽流是發(fā)生在火災(zāi)初始階段的一種燃燒現(xiàn)謝謝閱讀象。在火焰上方由浮力驅(qū)動(dòng)的熱氣流持續(xù)上升并進(jìn)入有新鮮空氣的區(qū)域，由于精品文檔放心下載其包含火焰部分，故稱為火羽流?；鹩鹆鞯牡湫蜏囟仍?00－1700K。煙氣是精品文檔放心下載燃燒產(chǎn)物中微小顆粒的集合。煙氣在流通過程中與周圍環(huán)境進(jìn)行熱交換。其溫感謝閱讀300－800K謝謝閱讀物理現(xiàn)象在發(fā)生時(shí)與周圍的環(huán)境存在著較大的差異，表現(xiàn)為其邊緣效應(yīng)和形體感謝閱讀5nm精品文檔放心下載到400nm之間的電磁波稱為紫外光；波長分布在400nm到760nm之間的電謝謝閱讀760nm到1mm之間的電磁波被稱為紅外光。物體的謝謝閱讀800K左右精品文檔放心下載的時(shí)候，才會(huì)產(chǎn)生暗紅色的可見光。同時(shí)，由輻射定律可知，當(dāng)物體為黑體時(shí)，感謝閱讀只有其溫度高于1000K，才可以依靠其自身發(fā)出的可見光識(shí)別出物體的形體信感謝閱讀息。物體燃燒時(shí)，其放出的能量95%集中在紅外波段。同時(shí)，由于陰燃屬于低感謝閱讀溫燃燒，其輻射的可見光是非常少的。所以，使用帶有紅外濾鏡的攝像頭可以感謝閱讀在紅外波段對(duì)陰燃進(jìn)行探測。而由于煙氣對(duì)可見光的反射作用，所以使用普通謝謝閱讀的彩色CCD攝像頭，可以探測到煙氣的圖像信息。因此，我們選擇了煙霧和謝謝閱讀陰燃作為表征早期火災(zāi)的物理現(xiàn)象進(jìn)行探測，從而根據(jù)煙霧和陰燃的探測結(jié)果感謝閱讀判斷是否有火災(zāi)發(fā)生。1.3設(shè)計(jì)意義目前許多火災(zāi)探測系統(tǒng)都是采用傳統(tǒng)感溫、感煙傳感器，這種系統(tǒng)有很多精品文檔放心下載缺點(diǎn)，誤報(bào)率非常高，受環(huán)境限制，而且這種系統(tǒng)不能掌握火災(zāi)現(xiàn)場的情況，感謝閱讀不能依靠其來進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)度等工作，以至于火災(zāi)發(fā)生時(shí)不能夠及時(shí)提供準(zhǔn)確信精品文檔放心下載采用的方法與傳統(tǒng)的火災(zāi)探測系統(tǒng)相感謝閱讀比有明顯優(yōu)勢，能夠準(zhǔn)確的探測到早期火災(zāi)的發(fā)生并及時(shí)作出反應(yīng)，從而給撲謝謝閱讀救工作帶來很大便利。1.4報(bào)告內(nèi)容安排論文的結(jié)構(gòu)安排如下：第一章：介紹課題的研究背景，對(duì)大空間建筑中火災(zāi)探測方法設(shè)計(jì)的意義謝謝閱讀以及早期火災(zāi)發(fā)生的特點(diǎn)。最后介紹了報(bào)告的內(nèi)容及安排。第二章：對(duì)火災(zāi)探精品文檔放心下載測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理進(jìn)行了說明。第三章：大概介紹了本次課程設(shè)計(jì)的研謝謝閱讀究內(nèi)容以及我所做的一些工作。第四章：本章對(duì)本次研究的內(nèi)容及我做的工作感謝閱讀進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，包括陰燃的紅外圖像探測，對(duì)可疑圖元進(jìn)行特征提取和分感謝閱讀析的方法，如何提取了可疑圖元的高低頻能量，顏色飽和度能量和邊界平均閃感謝閱讀爍頻率四種特征值，以及如何使用這四種特征值構(gòu)成的特征向量對(duì)可疑圖元進(jìn)感謝閱讀行煙霧判斷等內(nèi)容。第五章：對(duì)本次課程設(shè)計(jì)的不足進(jìn)行了總結(jié)并對(duì)以后的工精品文檔放心下載作進(jìn)行了展望。2火災(zāi)探測系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理本章將詳細(xì)介紹雙波段圖像型火災(zāi)探測系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理。精品文檔放心下載2.1探測系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)探測系統(tǒng)根據(jù)所選擇的物理現(xiàn)象在紅外波段和可見光波段完成探測任務(wù)，感謝閱讀因此稱為雙波段圖像型火災(zāi)探測系統(tǒng)。通常圖像處理系統(tǒng)基本的三個(gè)部件是：感謝閱讀圖像數(shù)字化儀，處理圖像的計(jì)算機(jī)和圖像顯示設(shè)備。雙波段圖像型火災(zāi)探測系感謝閱讀CCD攝像機(jī)和一精品文檔放心下載個(gè)普通的CCD攝像機(jī)作為探頭，并采用海康威視公司的DS-40xxHC視頻采集精品文檔放心下載850nm的光波精品文檔放心下載950nm-2000nm謝謝閱讀此可以捕獲紅外輻射而濾去可見光的擾。同時(shí)，系統(tǒng)使用高性能的計(jì)算機(jī)完成謝謝閱讀CRT感謝閱讀顯示器顯示視頻信息。同時(shí)從系統(tǒng)擴(kuò)展的角度講，設(shè)計(jì)還應(yīng)包括由計(jì)算機(jī)統(tǒng)一謝謝閱讀控制的聯(lián)動(dòng)模塊，如報(bào)警和滅火等裝置。系統(tǒng)如圖2-1所示。精品文檔放心下載圖2-1雙波段圖像型火災(zāi)探測系統(tǒng)由于光的傳播速率是最快的，因此，通過圖像進(jìn)行探測在反映速度上大大精品文檔放心下載優(yōu)于其它類型的探測手段。將監(jiān)控設(shè)備安裝在房屋或廣場等大空間的角落，可謝謝閱讀以實(shí)現(xiàn)整個(gè)空間范圍內(nèi)的監(jiān)控，這體現(xiàn)出了系統(tǒng)監(jiān)控范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。另外，在精品文檔放心下載系統(tǒng)的升級(jí)過程中，改進(jìn)的部分主要集中在探測算法和軟件方面，硬件部分基感謝閱讀本不需要很大的改動(dòng)，因此，系統(tǒng)的升級(jí)相對(duì)容易?？梢钥闯觯到y(tǒng)具有反映感謝閱讀迅速、監(jiān)控范圍廣、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、系統(tǒng)升級(jí)容易等很多優(yōu)點(diǎn)。感謝閱讀圖像采集的主要器件包括攝像器件和視頻采集卡。CCD攝像機(jī)以及彩謝謝閱讀色CCD攝像機(jī)。在攝像器件的選取上是根據(jù)早期火災(zāi)的物理現(xiàn)象的典型光譜特征進(jìn)行的。精品文檔放心下載對(duì)陰燃主要是對(duì)其自身產(chǎn)生紅外波段的輻射進(jìn)行探測，比較合適的攝像器件是精品文檔放心下載微光攝像機(jī)（或者彩色CCD攝像機(jī)配合紅外濾光鏡片），而煙霧采用彩色CCD謝謝閱讀攝像機(jī)。這種紅外波段加可見光波段的組合便是所謂的雙波段技術(shù)。感謝閱讀本系統(tǒng)采用了海康威視公司的DS-40xxHC視頻卡。該視頻卡是一款性價(jià)感謝閱讀比較高的應(yīng)用于專業(yè)數(shù)字監(jiān)控、視音頻處理的視音頻壓縮卡。它采用了高性能謝謝閱讀的視頻壓縮技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)H.264及OggVorbis（相當(dāng)于G.722精品文檔放心下載全依靠硬件實(shí)現(xiàn)了視頻及音頻的實(shí)時(shí)編碼（CIF格式PAL/30幀NTSC）并精確謝謝閱讀同步，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)碼率、可控幀率、幀模式選擇、動(dòng)態(tài)圖像質(zhì)量控制、音頻預(yù)謝謝閱讀覽、視頻丟失報(bào)警等功能。并能獨(dú)立調(diào)整各通道參數(shù)。2.2系統(tǒng)的工作原理系統(tǒng)利用高性能的計(jì)算機(jī)對(duì)獲得的視頻信息，進(jìn)行連續(xù)幀的數(shù)字圖像處理，謝謝閱讀從大量的信息中提取系統(tǒng)感興趣的部分進(jìn)行分析和識(shí)別。由于系統(tǒng)不可能始終精品文檔放心下載在有火災(zāi)的環(huán)境下進(jìn)行調(diào)試，因此需要大量的視頻文件?？梢詫?duì)以往的信息進(jìn)感謝閱讀行回顧和分析是圖像型火災(zāi)探測系統(tǒng)的另一大優(yōu)點(diǎn)。顯然，其它探測手段是無感謝閱讀法顯現(xiàn)這種功能的。系統(tǒng)所處理的視頻信息保存在兩種形式的視頻文件格式里，感謝閱讀H.264格式和AVI格式。從視頻采集卡中獲取的視頻格式是經(jīng)過硬件編感謝閱讀碼H.264視頻文件格式。H.264最大特點(diǎn)是非常低的碼率和對(duì)帶寬非常低的要感謝閱讀求。?？低暤囊曨l采集卡輸出的就是H.264格式的視頻文件。因?yàn)榇a率很謝謝閱讀低，在有限的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)設(shè)備中可以保存較多的監(jiān)控視頻信息，非常有利于信精品文檔放心下載息篩選。AVI格式的應(yīng)用很廣泛，是目前視頻文件的主流。大多數(shù)編程軟件都謝謝閱讀提供了AVI精品文檔放心下載程中，我們先通過編程將H.264格式的視頻文件轉(zhuǎn)換為AVI文件，然后再進(jìn)行謝謝閱讀具體的算法實(shí)現(xiàn)和分析判斷。精品文檔放心下載兩個(gè)部分有相似的處理過程，也是模式識(shí)別比較典型的階段。第一個(gè)階段為圖感謝閱讀像分割或物體分離階段；第二個(gè)階段為特征提取階段；第三個(gè)階段為分類階段。感謝閱讀第一個(gè)階段主要是通過相關(guān)的算法從當(dāng)前圖片中檢測出可疑物體區(qū)域，并把它感謝閱讀們的圖像與背景或其余景物分離。這個(gè)過程通常需要背景信息的支持，背景信感謝閱讀息可能為一副背景圖片，也可能為一組背景圖片序列或一個(gè)背景模型。第二階謝謝閱讀段是對(duì)可疑區(qū)域中的物體進(jìn)行度量。一個(gè)度量是指一個(gè)物體的某個(gè)度量值或者精品文檔放心下載在另一個(gè)變換域（如傅立葉變換或小波變換）中的度量值。特征是一個(gè)或幾個(gè)精品文檔放心下載度量的函數(shù)。通過計(jì)算可以對(duì)物體的一些重要特性進(jìn)行定量化表示。特征提取精品文檔放心下載過程產(chǎn)生了一組特征，把它們結(jié)合在一起，就形成了特征向量。特征向量所包謝謝閱讀含的信息量大大小于原始圖像，然而這些信息代表了后續(xù)分類決策必須依靠的謝謝閱讀全部知識(shí)。第三個(gè)階段的輸出僅僅是一種分類決策，利用第二階段的特征向量謝謝閱讀和制定的判斷規(guī)則來分析可疑區(qū)域?qū)儆谀姆N分類，從而判斷圖像中是否有煙霧精品文檔放心下載或者陰燃。3大空間建筑中火災(zāi)探測方法設(shè)計(jì)概述3.1提出本設(shè)計(jì)的背景目前許多火災(zāi)探測系統(tǒng)都是采用傳統(tǒng)感溫、感煙傳感器，這種系統(tǒng)有很多感謝閱讀缺點(diǎn)，誤報(bào)率非常高，受環(huán)境限制，而且這種系統(tǒng)不能掌握火災(zāi)現(xiàn)場的情況，謝謝閱讀不能依靠其來進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)度等工作，以至于火災(zāi)發(fā)生時(shí)不能夠及時(shí)提供準(zhǔn)確信謝謝閱讀息，給撲救工作帶來很大的不便。而本文采用的方法與傳統(tǒng)的火災(zāi)探測系統(tǒng)相精品文檔放心下載比有明顯優(yōu)勢，能夠準(zhǔn)確的探測到早期火災(zāi)的發(fā)生并及時(shí)作出反應(yīng)，從而給撲感謝閱讀救工作帶來很大便利。3.2設(shè)計(jì)理念概述謝謝閱讀火災(zāi)探測的一個(gè)方法。本文主要是利用利用高性能的計(jì)算機(jī)對(duì)獲得的視頻信息，感謝閱讀進(jìn)行連續(xù)幀的數(shù)字圖像處理，從大量的信息中提取系統(tǒng)感興趣的部分進(jìn)行分析精品文檔放心下載和識(shí)別。可以對(duì)以往的信息進(jìn)行回顧和分析是圖像型火災(zāi)探測系統(tǒng)的一大優(yōu)點(diǎn)。謝謝閱讀本系統(tǒng)的視頻圖像處理分為兩個(gè)部分，紅外圖像的處理和彩色圖像的處理。第精品文檔放心下載一個(gè)階段為圖像分割或物體分離階段；第二個(gè)階段為特征提取階段；第三個(gè)階感謝閱讀段為分類階段。第一個(gè)階段主要是通過相關(guān)的算法從當(dāng)前圖片中檢測出可疑物謝謝閱讀體區(qū)域，并把它們的圖像與背景或其余景物分離。第三個(gè)階段的輸出僅僅是一精品文檔放心下載種分類決策，利用第二階段的特征向量和制定的判斷規(guī)則來分析可疑區(qū)域?qū)儆诟兄x閱讀哪種分類，從而判斷圖像中是否有煙霧或者陰燃。3.3實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)的主要流程實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)主要有以下幾個(gè)流程：1.煙霧可疑圖元的分割及預(yù)處理。2.可疑圖元的特征分析及煙霧判斷。3.陰燃的紅外圖像探測。4大空間建筑中火災(zāi)探測方法詳細(xì)設(shè)計(jì)4.1煙霧可疑圖元的分割及預(yù)處理4.1.1基于混合高斯模型的運(yùn)動(dòng)分析方法使用背景差分的方法，對(duì)煙霧可疑區(qū)域的提取效果并不理想。本系統(tǒng)采用謝謝閱讀了使用混合高斯模型對(duì)背景進(jìn)行逐像素建模，然后根據(jù)當(dāng)前圖像和背景模型的精品文檔放心下載比較提取前景的方法。首先，我們看一下高斯分布模型。高斯分布模型是概率分布中最重要的一感謝閱讀種，也稱為正態(tài)分布模型。該分布的密布函數(shù)如式4-1所示。感謝閱讀（4-1）這里μ和σ分別是均值和標(biāo)準(zhǔn)差，對(duì)應(yīng)的分布函數(shù)如式4-2所示。感謝閱讀t21xx()t)tdtxdte222（4-2）均值和方差分別為0和1精品文檔放心下載如圖3-5(a)所示?；旌细咚鼓Ｐ褪菑母咚鼓Ｐ椭邪l(fā)展出來的一種混合分布模型。精品文檔放心下載對(duì)于觀測數(shù)據(jù)集X={x1,x2,…,xN}中的單個(gè)采樣xi,其離散混合高斯分布的密度謝謝閱讀函數(shù)為（4-3）K是分布數(shù),ωkk是各高斯模謝謝閱讀k2型的均值,Σk,為了減少計(jì)算量我們通常取=，感謝閱讀這種方法并不明顯影響計(jì)算的精度。分布數(shù)K通常取3到5。圖4-1(b)是一個(gè)參謝謝閱讀數(shù)為μ=[?2,3],σ=[1,0.5],ω=[0.4,0.6]的混合高斯分布的概率密度分布。感謝閱讀(a)單高斯分布的概率密度(b)混合高斯分布的概率密度精品文檔放心下載圖4-1單高斯和混合高斯分布的概率密度4.1.2期望值最大（EM）算法如何從一個(gè)給出的樣本空間，估計(jì)其混合高斯模型的各個(gè)參數(shù)，是背景建謝謝閱讀模過程中的一個(gè)關(guān)鍵步驟。期望值最大化（ExpectationMaximization,EM）算法是參數(shù)估計(jì)的一種很感謝閱讀重要的算法，它是一種當(dāng)觀測數(shù)據(jù)為不完全數(shù)據(jù)時(shí)求解極大似然估計(jì)的迭代算感謝閱讀法，大大降低了極大似然估計(jì)的計(jì)算復(fù)雜度，但性能卻與極大似然估計(jì)相近，精品文檔放心下載具有很好的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。EM算法主要應(yīng)用于以下兩種情況：第一，由于觀謝謝閱讀測過程出現(xiàn)的問題，使得樣本有遺失，或者說樣本不完整；第二，當(dāng)似然函數(shù)感謝閱讀非常復(fù)雜，使得求解困難，或者存在隱參數(shù)的情況。EM算法的基本思路是：似然函數(shù)是一個(gè)隨即變量，隨機(jī)變量直接求最大精品文檔放心下載化不好計(jì)算，然而它的期望卻是一個(gè)確定性的函數(shù)，優(yōu)化起來比較容易。精品文檔放心下載4.1.3使用EM算法進(jìn)行混合高斯模型參數(shù)估計(jì)謝謝閱讀下面我們闡述如何使用EM謝謝閱讀觀測值X={x1,x2,…,xN}，要估計(jì)一個(gè)混合高斯模型（式4-3）的參數(shù)θ=[μ，∑，謝謝閱讀ω]，μ=[μ1,μ2,…,μK]，ω=[ω1,ω2,…,ωK]，∑=[∑1,∑2,…,∑k]。精品文檔放心下載混合模型下的非完備log似然函數(shù)為：（4-4）由于在對(duì)數(shù)運(yùn)算中包括了求和項(xiàng)，因此很難獲得最大值。利用EM算法，精品文檔放心下載Y={y1,y2,…,yN}感謝閱讀式（4-3）可轉(zhuǎn)化為:（4-5）然而由于隱含隨機(jī)變量Y={y1,y2,…,yN}是未知的，因此必須獲得該變量的感謝閱讀分布。利用Bayes公式在假定初始參數(shù)θg=(ω1g,…,ωMg,θ1g,…,θMg)以及觀測感謝閱讀值條件下有：（4-6）式中（4-7）因此可得到：（4-8）上式中只有第一項(xiàng)與ωkkQ函數(shù)極大化精品文檔放心下載可以分別極大化。（4-9）（4-10）（4-11）式4-9,4-10,4-11就是混合高斯模型EM算法的迭代公式。精品文檔放心下載通常來講，迭代收斂的條件有以下幾種：1.設(shè)定閾值εL，當(dāng)logL(t+1)?logL(t)<εL時(shí)，迭代收斂。感謝閱讀2.設(shè)定迭代次數(shù)閾值Tmax,當(dāng)?shù)螖?shù)t>Tmax時(shí)，迭代收斂。謝謝閱讀第二種方法相對(duì)較為死板，計(jì)算效率低。所以，本系統(tǒng)采用的是第一種方謝謝閱讀法。4.1.4使用混合高斯模型對(duì)背景建模如果是在特定的光線下，那么即使考慮有噪聲的情況，使用單高斯模型也精品文檔放心下載足夠建立像素的模型。但是當(dāng)光線隨時(shí)間變化時(shí)，使用混合高斯模型對(duì)背景進(jìn)精品文檔放心下載行建模是一個(gè)很好的選擇。使用混合高斯模型對(duì)背景建模的方法是對(duì)背景中的每一個(gè)像素根據(jù)一個(gè)圖感謝閱讀像序列建立一個(gè)混合高斯模型，而不是將所有的像素建立為某個(gè)分布模型。然精品文檔放心下載后對(duì)當(dāng)前圖像中的像素進(jìn)行匹配，如果當(dāng)前像素符合背景模型中的某個(gè)高斯分謝謝閱讀布，則認(rèn)為是背景，否則認(rèn)為是運(yùn)動(dòng)物體。4.1.5運(yùn)動(dòng)區(qū)域的提取對(duì)當(dāng)前圖像逐像素的與背景模型進(jìn)行比較，從而提取可疑區(qū)域。可疑區(qū)域謝謝閱讀提取的具體過程為：1.初始化一個(gè)蒙板mask，蒙板各像素均為白色。2．首先將當(dāng)前幀圖像與背景模型相對(duì)應(yīng)像素的均值參數(shù)μ相減，然后取絕對(duì)值感謝閱讀作為偏差err。3．更新mask，先將err對(duì)角化得到err′。當(dāng)err′≤5Σ1∕2時(shí)，mask對(duì)應(yīng)像素設(shè)為感謝閱讀白色；當(dāng)err′>5Σ1∕2時(shí)，mask對(duì)應(yīng)像素設(shè)為黑色。精品文檔放心下載4.1.6圖像的平滑濾波及圖元分割通過以上方法提取的煙霧可疑區(qū)域比較清晰、完整。但是，仍存在一些少感謝閱讀量的噪聲和較強(qiáng)烈的光線變化所造成的干擾，需要進(jìn)行濾波處理。精品文檔放心下載濾波是圖像處理時(shí)最常使用的一種處理手段。濾波的方法也有很多，可以感謝閱讀在空間域中進(jìn)行，也可以在其它變換域中進(jìn)行。在空間域中濾波一般可分為線性濾波和非線性濾波兩類。線性濾波器的感謝閱讀設(shè)計(jì)通?；趯?duì)傅立葉變換的分析。非線性濾波器則一般直接對(duì)鄰域進(jìn)行操作。精品文檔放心下載另外各種空間域?yàn)V波器根據(jù)功能的不同主要分為平滑濾波器和銳化濾波器。平感謝閱讀滑可以通過低通濾波來實(shí)現(xiàn)。空間濾波器都是利用圖像與模板進(jìn)行卷積來實(shí)現(xiàn)的，主要步驟是：謝謝閱讀1.將模板在圖中漫游，并將模板中心與圖中某個(gè)像素位置重合。謝謝閱讀2.將模板上的系數(shù)與圖像中對(duì)應(yīng)的像素相乘。3.將所有乘積相加。4.將和（模板的輸出響應(yīng)）賦給圖中對(duì)應(yīng)模板中心位置的像素。感謝閱讀平滑濾波通常在空間域中進(jìn)行，通常使用的方法有線性濾波、中值濾波和精品文檔放心下載自適應(yīng)濾波等。我們采用了不同的方法對(duì)圖像進(jìn)行濾波并比較濾波結(jié)果。精品文檔放心下載圖4-2(a)中給出了一幅圖像的一部分，其中所標(biāo)的是一些像素的灰度值。感謝閱讀現(xiàn)設(shè)有一個(gè)3×3的模板如圖4-2(b)k0所在精品文檔放心下載位置與圖中灰度值為s0的像素重合（也就是將模板中心放在圖中(x,y)位置），精品文檔放心下載模板的輸出相應(yīng)R為：R=k0s0+k1s1+…+ksss(a)(b)(c)圖4-2用3×3模板進(jìn)行空間域?yàn)V波的示意圖將R賦給增強(qiáng)圖，作為在(x,y)位置的像素值，如圖4-2(c)所示。如果對(duì)原謝謝閱讀圖中每個(gè)像素都進(jìn)行這樣的操作，就可以得到增強(qiáng)圖中所有像素的新灰度值。精品文檔放心下載如果我們在設(shè)計(jì)濾波器的時(shí)候給每個(gè)k賦予不同的值，就可得到不同的高通或謝謝閱讀低通濾波效果。出于圖元分割的考慮，我們希望盡量消除一切小像素圖元的干感謝閱讀擾。可以看出在這種情況下中值濾波器是最好的選擇。為了盡量消除小像素圖精品文檔放心下載元的干擾，我們選擇5×5的中值濾波器。這樣絕大部分的小像素圖元干擾已經(jīng)精品文檔放心下載被濾去了。這樣可以大幅度減少下一步圖元分割的計(jì)算量，有利于提高系統(tǒng)的謝謝閱讀執(zhí)行效率。在圖像分割之前，我們先要定義圖像中什么樣的像素算是相鄰像素。精品文檔放心下載定義相鄰像素通常有兩種邊沿連接的約定方式：4-連接方式和8-連接方式。在精品文檔放心下載4-3(a)8謝謝閱讀方向的44-3(b)8-謝謝閱讀與當(dāng)前像素點(diǎn)接觸的8個(gè)像素點(diǎn)均認(rèn)為是連接像素，如圖4-3(b)所示。感謝閱讀圖4-3(a)4-連接方式示意圖圖4-3(b)8-連接方式示意圖精品文檔放心下載圖元的面積相差非常懸殊。小面積圖元的產(chǎn)生原因有很多：可能是干擾造精品文檔放心下載成，也可能是小型物體或煙霧的非常早的初期階段的圖像。不管是那種原因，精品文檔放心下載我們并不需要對(duì)所有的圖元都進(jìn)行分析，而只選擇面積最大的若干圖元進(jìn)行分感謝閱讀析。原因是如果是干擾，那么理所當(dāng)然應(yīng)該被過濾掉而不予考慮。如果是煙霧，感謝閱讀那么煙霧的面積是在不斷擴(kuò)散的。通常來講煙霧擴(kuò)散的速度是比較快的，在很精品文檔放心下載短的時(shí)間內(nèi)煙霧區(qū)域就可以成為移動(dòng)區(qū)域中面積比較大的部分。所以，只選擇精品文檔放心下載面積較大的若干圖元進(jìn)行分析，一方面并不影響系統(tǒng)判斷的準(zhǔn)確性；另一方面謝謝閱讀也可以減少計(jì)算量，提高代碼執(zhí)行效率。我們稱被選定的圖元為可疑圖元。下謝謝閱讀面，我們要對(duì)圖元的面積進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，從而找出面積最大的若干個(gè)圖元作為可疑感謝閱讀圖元。在選擇可疑圖元的時(shí)候，我們制定了如下的規(guī)則：假設(shè)面積最大的圖元感謝閱讀的面積（像素?cái)?shù)）為amax，第i個(gè)圖元成為可疑圖元的條件是：精品文檔放心下載ai≥1/50amax將可疑圖元提取出來后可以發(fā)現(xiàn)面積較大的可疑圖元是煙霧區(qū)域，而面積感謝閱讀較小的可疑圖元是由于光線變化非常強(qiáng)烈而被質(zhì)疑的區(qū)域。當(dāng)然，整個(gè)圖像中精品文檔放心下載光線都有變化，我們已經(jīng)較為成功的濾去了大部分光線變化和其它噪聲所造成精品文檔放心下載的干擾。4.2可疑圖元的特征分析及煙霧判斷本節(jié)將介紹如何對(duì)可疑圖元進(jìn)行特征提取及煙霧判斷。目前，對(duì)煙霧進(jìn)行精品文檔放心下載識(shí)別方法的比較少。紋理分析是一種比較常用的方法，但是這種方法對(duì)圖像的謝謝閱讀質(zhì)量以及可疑區(qū)域分割的效果要求比較高。我們所采用的是小波分析，顏色飽感謝閱讀和度分析以及閃爍頻率分析的方法，取得了比較好的效果。謝謝閱讀4.2.1可疑圖元的特征分析根據(jù)煙霧的半透明性和邊界閃爍的特征，我們制定了三種特征提取和分析感謝閱讀HSV顏謝謝閱讀色空間對(duì)可疑圖元和背景進(jìn)行顏色飽和度能量分析以及利用圖像幀序列對(duì)可疑感謝閱讀圖元進(jìn)行邊界閃爍頻率分析。由于煙霧處于一種半透明狀態(tài)，所以被煙霧籠罩的地方，圖像的尖銳程度謝謝閱讀較之背景會(huì)有很大的下降。這直接導(dǎo)致了該區(qū)域高頻能量被削減，而低頻能量精品文檔放心下載增加。這里我們所說高頻是指圖像中銳度比較大的部分，通常是由物體的邊角、精品文檔放心下載紋理等構(gòu)成；而低頻是指圖像中顏色或灰度相近的平滑區(qū)域。更確切的說高頻謝謝閱讀能量主要集中在圖像中顏色或灰度變化梯度較大的部分；而低頻能量主要集中精品文檔放心下載在圖像中顏色或灰度變換梯度較小的部分。小波分析的方法可以監(jiān)視當(dāng)前圖像精品文檔放心下載和背景圖像之間高頻和低頻能量變化的情況。因此，我們提出了一種基于小波謝謝閱讀分析的煙霧特征提取和分析方法。在實(shí)現(xiàn)的方法上，二維小波變換是從原始信號(hào)s開始在每個(gè)層次只分解精品文檔放心下載上一層次的近似系數(shù)。但與一維小波變換不同的是，在每個(gè)層次進(jìn)行分解的時(shí)精品文檔放心下載候，需要在兩個(gè)維度分別作用兩次濾波器。這樣就得到了四組系數(shù)［cAj,cHj,謝謝閱讀cVj,cDj,］，其中其中cAj是第j層的近似系數(shù)，它是在兩個(gè)維度都作用低通濾精品文檔放心下載cHj,cVj,cDj分別是在橫向作用低通濾波器、縱向作用高通濾波器精品文檔放心下載得到的水平細(xì)節(jié)系數(shù)，橫向作用高通濾波器、縱向作用低通濾波器得到的垂直感謝閱讀細(xì)節(jié)系數(shù)和兩個(gè)維度都作用高通濾波器得到的對(duì)角細(xì)節(jié)系數(shù)。所以在處理二維感謝閱讀信號(hào)的過程中，需要分別去除橫向的，縱向的和兩個(gè)方向的關(guān)聯(lián)信息，那么就謝謝閱讀4-3(a)感謝閱讀圖中可以看出,cAj現(xiàn)在行上分別與低通濾波器濾波器Lo_D和高通濾波器Hi_謝謝閱讀D感謝閱讀濾波器Lo_D和Hi_D做卷積。然后在行上進(jìn)行下采樣，保留偶數(shù)行，得到系感謝閱讀數(shù)［cAj+1,cHj+1,cVj+1,cDj+1］。精品文檔放心下載小波重構(gòu)是小波分解的逆過程，其數(shù)據(jù)傳遞方式如圖4-4(b)所示。謝謝閱讀圖4-4（a）小波分解數(shù)據(jù)傳遞示意圖圖4-4（b）小波重構(gòu)數(shù)據(jù)傳遞示意圖圖4-4基于小波的圖像分解與重構(gòu)4.2.2可疑圖元顏色飽和度信息的分析可疑圖元的顏色飽和度特征，是本文中煙霧判斷的另一個(gè)判據(jù)?；馂?zāi)發(fā)生謝謝閱讀時(shí)，由于燃燒物，煙霧濃度，光線環(huán)境等諸多原因，煙霧的形態(tài)也會(huì)有所不同。謝謝閱讀在燃燒物陰燃和熱解的過程中經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生微小的液相顆粒，因此這時(shí)候煙霧為精品文檔放心下載淺色；而在明火燃燒的過程中，經(jīng)常產(chǎn)生固相的含炭顆粒，這時(shí)其煙霧為黑色。謝謝閱讀所以火災(zāi)發(fā)生的初期，煙霧顏色較淺，有半透明性，背景中物體的顏色飽和度感謝閱讀在經(jīng)過煙霧后會(huì)得到一定程度的削弱。所以，在系統(tǒng)中，我們利用煙霧的這一精品文檔放心下載HSV顏色空間下進(jìn)行的。謝謝閱讀在進(jìn)行顏色飽和度信息分析之前，我們也先規(guī)定一個(gè)區(qū)域的顏色飽和度能精品文檔放心下載量ES。如式4-10所示：（4-12）式中，S(x,y)表示在HSV顏色空間下(x,y)點(diǎn)的顏色飽和度SR的顏色精品文檔放心下載飽和度能量就是區(qū)域中各像素顏色飽和度S的平方和。進(jìn)行顏色分析前，先要將當(dāng)前圖像與背景都從RGB顏色空間轉(zhuǎn)換到謝謝閱讀HSV謝謝閱讀感謝閱讀和度的變化可以作為煙霧判定的另一個(gè)判據(jù)。4.2.3可疑圖元邊界閃爍頻率的分析在可見光波段對(duì)火焰的圖像型探測技術(shù)中，火焰的閃爍特性經(jīng)常被用來作謝謝閱讀為探測對(duì)象?；鹧娴拈W動(dòng)表面上看來似乎是雜亂無章的，事實(shí)上火焰信號(hào)的頻感謝閱讀譜特征有著特有的規(guī)律。許多研究人員對(duì)不同尺寸、形狀的房間進(jìn)行了多種材謝謝閱讀料的火災(zāi)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在火災(zāi)初期出現(xiàn)明火以后，火焰的主要頻率為8-12Hz，同精品文檔放心下載時(shí)火焰的頻率受燃燒物、房間形狀、房間尺寸的大小，環(huán)境的變化等因素影響感謝閱讀不大。因此，利用火焰的閃爍頻率作為火災(zāi)識(shí)別的一個(gè)判據(jù)是非常有用的。煙謝謝閱讀1-3Hz精品文檔放心下載干像素點(diǎn)，然后對(duì)其進(jìn)行分析。如果這些像素點(diǎn)，在屬于可疑圖元和不屬于可精品文檔放心下載疑圖元之間變化，那么就可以認(rèn)為可疑圖元具有的閃爍特性。但是，這種探測感謝閱讀是具有很強(qiáng)時(shí)效性的。因?yàn)闊熿F是呈蔓延的狀態(tài)不斷擴(kuò)散的，所以在較短的時(shí)精品文檔放心下載間內(nèi)煙霧的邊界就會(huì)擴(kuò)大到一個(gè)更大的區(qū)域，從而包括了初始設(shè)定的觀測點(diǎn)。精品文檔放心下載我們在邊界閃爍頻率的探測上設(shè)定一個(gè)時(shí)間有效值為2秒。也就是說我們在設(shè)精品文檔放心下載了觀測點(diǎn)后，僅僅考慮的其后2秒鐘內(nèi)采集的圖像信息。根據(jù)這2秒鐘內(nèi)采集謝謝閱讀的圖像信息來判斷可疑圖元邊界的閃爍特性。3Hz謝謝閱讀大于等于6Hz12fps精品文檔放心下載中截取有可疑圖元的連續(xù)圖像24謝謝閱讀連續(xù)幀中的可疑區(qū)域進(jìn)行處理和分析。首先，利用背景模型，對(duì)連續(xù)幀序列進(jìn)行可疑運(yùn)動(dòng)區(qū)域的提取。然后再對(duì)謝謝閱讀提取的可疑區(qū)域進(jìn)行中值濾波。接下來，對(duì)各幀可疑區(qū)域進(jìn)行圖元分割，并對(duì)感謝閱讀各幀中圖元的面積進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，只保留面積較大的圖元。4.2.4煙霧的綜合判斷任何一種探測技術(shù)最終的目的都是對(duì)被探測的物體進(jìn)行分類識(shí)別。火災(zāi)探謝謝閱讀測部分的輸出是一種決策，它將指導(dǎo)系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)部分做出相應(yīng)的下一步動(dòng)作，感謝閱讀如報(bào)警，滅火等措施。下面，將講述怎樣綜合上面各種特征判斷可疑圖元是不謝謝閱讀是煙霧。我們使用高低頻能量，飽和度能量和閃爍頻率這三個(gè)特征值組成的特謝謝閱讀征向量對(duì)煙霧進(jìn)行綜合的判斷。Tel,Teh，當(dāng)可疑圖元與背景的精品文檔放心下載高低頻能量比α1=EL1b/EL1a和αh=EH1b/EH1a滿足α1≥Tel且αh≤Teh時(shí)，系統(tǒng)認(rèn)精品文檔放心下載為該可疑圖元可能是煙霧。通過對(duì)樣本進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，我們設(shè)定閾值初始值如下Tel=1.2，Teh=0.8。謝謝閱讀1≥1.2且αh≤0.8謝謝閱讀時(shí)，我們認(rèn)為該可疑圖元可能為煙霧。需要注意的是當(dāng)水蒸氣，陰影等現(xiàn)象出現(xiàn)時(shí)，也可能造成類似的高低頻能感謝閱讀量變化，從而給判斷帶來干擾。因此，這個(gè)條件是判定可疑圖元為煙霧的必要精品文檔放心下載條件，但并不是充分條件。對(duì)顏色飽和度能量特征值判斷規(guī)則：當(dāng)可疑圖元與背景的顏色飽和度能量謝謝閱讀比αs=ESb/ESa滿足αs≤Tes時(shí)，系統(tǒng)認(rèn)為該可疑圖元可能是煙霧。感謝閱讀通過對(duì)樣本進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，我們設(shè)定閾值Tes=0.8，也就是說當(dāng)αs≤0.8謝謝閱讀時(shí)，可疑區(qū)域可能是煙霧。進(jìn)入監(jiān)控區(qū)域的移動(dòng)物體多種多樣，如果移動(dòng)物體本身的顏色飽和度很小，精品文檔放心下載那么就會(huì)干擾系統(tǒng)的判斷，因此這條判斷規(guī)則也僅是一個(gè)必要條件。邊界閃爍感謝閱讀fk頻率特征值判斷規(guī)則：當(dāng)可疑圖元的半面邊界平均閃爍頻率滿精品文檔放心下載Tffk1Tfh1fk及對(duì)樣本進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)研究。我們設(shè)定閾值Tf1=1,Tfh=3。也就是說，當(dāng)3的時(shí)候，可疑圖元可能是煙霧。感謝閱讀我們需要綜合上面幾個(gè)特征值更加準(zhǔn)確對(duì)煙霧進(jìn)行判斷。只有可疑圖感謝閱讀元滿足上面三個(gè)判斷規(guī)則，才能被判斷為煙霧。也就是說，本系統(tǒng)認(rèn)為可疑圖精品文檔放心下載元k是煙霧的充分必要條件是該可疑圖元同時(shí)滿足以下幾點(diǎn)：感謝閱讀1.可疑圖元k和對(duì)應(yīng)的背景區(qū)域的高低頻能量比αlk=EL1k,b/EL1k,a,αhk=EH1k,b/謝謝閱讀EH1k,a滿足αlk≥1.2且αhk≤0.8。2.可疑圖元k和對(duì)應(yīng)的背景區(qū)域的顏色飽和度能量比αsk=ESk,b/ESk,a,αsk≤精品文檔放心下載0.8。fkfk3.可疑圖元k的半面邊界平均閃爍頻率滿足：1﹤﹤3。精品文檔放心下載圖4-5煙霧探測的軟件流程圖當(dāng)然，必要條件越多，系統(tǒng)的誤報(bào)率就會(huì)越低。但是判斷條件增多可能會(huì)謝謝閱讀導(dǎo)致系統(tǒng)的可靠性下降，也就是漏報(bào)率提高。因此，合理的制定判斷規(guī)則，設(shè)精品文檔放心下載定判斷規(guī)則的數(shù)目，從而在誤報(bào)率和可靠性之間進(jìn)行權(quán)衡考慮是非常重要的。謝謝閱讀煙霧判斷的整體軟件流程如圖4-15所示。對(duì)可疑圖元特征值的提取和分析是感謝閱讀煙霧探測中最重要的工作。準(zhǔn)確有效的特征值提取，才能保證煙霧探測的高可精品文檔放心下載靠性和低誤報(bào)率。4.3陰燃的紅外圖像探測火災(zāi)發(fā)生初期階段的另外一種典型的物理現(xiàn)象是陰燃。陰燃產(chǎn)生的紅外輻謝謝閱讀射主要集中在0.95μm-2.0μmCCD精品文檔放心下載只允許波長大于0.85μm精品文檔放心下載謝謝閱讀波段圖像中對(duì)陰燃的探測構(gòu)成了系統(tǒng)的另一“目”。跟煙霧探測相同，紅外探測謝謝閱讀過程同樣分為三個(gè)階段：圖像獲取和預(yù)處理階段，特征提取階段以及陰燃的判精品文檔放心下載斷階段。4.3.1特征提取根據(jù)火災(zāi)火焰特點(diǎn)，以及特征提取的可行性，選取了以下四個(gè)特征作為判謝謝閱讀別火災(zāi)的判據(jù)。圓形度：圓形度可以衡量物體形狀的規(guī)則程度?；馂?zāi)火焰形狀不規(guī)則，而感謝閱讀大部分干擾源（如煙頭，燈光等）形狀規(guī)則程度較高。比較常用的圓形度是周感謝閱讀長的平方和面積的比，為了表達(dá)更直觀，我們加一個(gè)系數(shù)1/4π。即：感謝閱讀（4-13）其中Ck表示編號(hào)為k的圖元的圓形度，Pk表示圖元的周長，Ak表示其面積，K謝謝閱讀為圖像中的圖元個(gè)數(shù)。在具體計(jì)算中，周長可以根據(jù)其邊界鏈碼得到，面積可感謝閱讀以根據(jù)圖元內(nèi)的亮點(diǎn)個(gè)數(shù)得到。當(dāng)物體的邊界為圓形時(shí)，其圓形度為最小值1，精品文檔放心下載物體邊界的復(fù)雜程度越高，其圓形度的值越大。面積變化：檢查連續(xù)兩幅圖像的各圖元亮點(diǎn)個(gè)數(shù)，判別可疑區(qū)域面積是否謝謝閱讀為增大趨勢。增長率Gk可由下式獲得：（4-14）其中Size(bk,j)表示第i幅圖像中標(biāo)號(hào)為k的圖元中亮點(diǎn)個(gè)數(shù)。Gk,j為正表示面感謝閱讀積是增長的,Gk,j為負(fù)表示面積減小。取連續(xù)10組面積變換率，求面積增長的感謝閱讀組所占的比例，也就是面積增長比例Gk。形體變化：火災(zāi)火焰應(yīng)該有較明顯的抖動(dòng)，也就是說相鄰圖像的形體應(yīng)該精品文檔放心下載有比較明顯的變化，這種特征可以通過前后兩幅圖像中各對(duì)應(yīng)圖元的相似度ξk,j謝謝閱讀來衡量，ξk,j可由下面的公式獲得：（4-15）其中，bk,j（x,yikx,y精品文檔放心下載該像素是亮點(diǎn)則bk,j（x,y）為1，否則為0精品文檔放心下載焰或陰燃區(qū)域的邊緣會(huì)形成火焰尖角，火焰尖角的頂點(diǎn)是局部極值點(diǎn)，也是尖感謝閱讀pnpn的值來實(shí)感謝閱讀pnpn表示尖角某一行的亮點(diǎn)個(gè)數(shù)，謝謝閱讀了避免對(duì)同一尖角的重復(fù)計(jì)數(shù)，火焰尖角的寬度應(yīng)該設(shè)置上限。尖角的高度也精品文檔放心下載應(yīng)該設(shè)置下限，以排除噪聲的干擾。尖角的個(gè)數(shù)是判斷可疑區(qū)域是否為火焰的精品文檔放心下載一個(gè)比較有效的判據(jù)。4.3.2陰燃的判別根據(jù)提取的各圖元空間和時(shí)間上的特征進(jìn)行火災(zāi)判別，我們建立一系列的精