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火灾方面本科论文怎么写 与看图识火灾相关本科论文怎么写

版权:原创标记原创 主题:火灾范文 类别:职称论文 2024-02-06

《看图识火灾》

该文是火灾硕士论文范文和看图识火灾和看图识相关硕士论文范文。

近年来,大空间建筑及地下建筑不断增多,由于此类建筑内部空间高、跨度大,火灾初期烟雾扩散受建筑内部安装的空调和通风系统影响较大,容易对火灾探测器的效果造成影响;同时,这些场所一般人员密集、易燃品多,火灾隐患较大,一旦发生火灾,将迅速蔓延,人员疏散及火灾扑救都比较困难,往往造成很大的经济损失和恶劣的社会影响.因此,针对此类特定情况和环境,急需有效的火灾探测系统来进行火灾的预防和及时探测.

火灾探测新思路

传统的火灾报警系统主要是依靠传感器将信号传递到处理机中,再由处理机向报警系统发出信号,如感烟、感温、感光探测器的处理方法.而现有的图像处理火灾探测方法,大多利用光谱分析,却存在设备昂贵、对环境或摄像机要求很高 (静止、严格定标)等诸多弊端,甚至容易产生侵犯个人隐私的问题,导致在某些场合并不适用.

为此,上海腾盛智能安全科技股份有限公司利用图像火灾探测技术对早期火灾的识别原理,研发了图像识别火灾探测报警系统,可以较好地区别干扰现象,从而更加准确、及时地发现火灾.

基于图像处理的火灾探测系统是一种以计算机为核心,结合光电技术和数字图像处理技术而研制的火灾自动报警系统.它利用摄像头对现场进行监视,摄取的视频信号由图像采集卡捕捉为数字图像并输入计算机,继而根据图像特征进行处理和分析,从而达到探测火灾的目的.数字图像处理部分的软件是该火灾探测系统的核心,它首先对数字图像进行分割,其次利用图像特性对这些物体加以识别或分类,检测出图像中的物体.

该系统按功能和要求设计计算机程序,主要由图像采集、图像预处理、图像分析和火灾报警单元构成.火灾报警系统以控制计算机为中心可设置图像采集频率,根据具体情况设定相应的时间对图像进行采集处理,具体运行原理为利用MATLAB Engine(引擎)在VC++环境中调用MATLAB,利用VC++编程工具可以弥补MATLAB在处理具体问题时的缺陷,利用MATLAB的强大数值运算以及图像处理等功能则可以增强VC++对图像处理、自动控制等方面的能力.

有条不紊畅运行

为了保障图像处理的火灾探测系统的顺畅运行,需要完成场景建模、火焰分析、图像分析、算法实现等多道程序.

场景建模.在提取火焰特征时,采用背景差分的方式作为特征提取的基础,因此首先要建立场景的背景模型.初始化时,采用混合高斯模型对背景建模.布置的摄像头在启动后,先录制一段时间视频,获得较为稳定的背景数据,以去除场景中的运动目标,从而建立背景模型.此外,为了实现系统自动化,适应不同环境,如早晚光照差别、恶劣天气条件如雨雪天气等情况下的应用,需采用一定的策略对背景进行处理,如在图像变化较大时进行背景模型定时更新等.

火焰分析.火焰具有十分明显的图像表现特征,其颜色、形状、跳动规律等都可以作为识别依据.火焰光谱信息主要体现在与周围环境强烈的亮度对比和独特的RGB、HIS颜色空间模型中的特定区域上.火焰颜色主要为黄、红色,伴随的浓烟主要为黑色.对于这种十分明显的局部颜色分量,采用高斯模型进行建模,从而可以设定判别阈值.在差分法得到的检测区域内,提取区域内颜色空间中的统计量,计算其相对建立的高斯模型的差分量,作为颜色特征.火焰以及浓烟的纹理是重要的视觉特性,可以提取对比度、熵等相关量,并采用LBP(Local Binary Patterns,局部二值模式)纹理算子等高级图像特征进行表示.

火焰动态闪动频率,即火焰颜色在空间上随时间变化的规律.火焰在燃烧过程中会呈现出快速变化现象,在图像统计中,该特征表现为图像的灰度直方图随着时间有一定规律性变化.由此可以对待检测区域进行直方图统计,对视频片段进行频率分析,提取火焰燃烧的频率特征.

图像分析.根据对火焰图像燃烧特性的分析,一幅火焰图像的特征可以由多种变量表示,如平均灰度、最高灰度、熵、方差、火焰丰度、能量等.这些特征参数较全面地反映了燃烧火焰的基本特征.其中,平均灰度反映了火焰辐射的平均光强;方差反映了火焰光强分布的不均匀程度;熵反映了光强变化的随机程度;火焰丰度反映了火焰占满程度;能量反映了火焰图像的辐射强度;脉动振幅分布,即图像的傅立叶变换反映了火焰的脉动特征.

算法实现.使用图像预处理算法,对采集到的火灾初期红外图像的每两个连续帧作比较,如果图像没有很大变化,系统将放弃这两帧图像,继续进行检测.如果连续两帧图像有一定的像素变化,则将继续采集连续五帧图像作比较.若每次图像都有一定变化,则有可能发生了火灾,此时再次进入检验运算检测.

由于对采集的图像进行了预处理,火灾识别算法所处理的图像已是滤除了大部分干扰的红外图像,而红外图像中反映的是某一温度下光谱的辐射度.由光谱辐射理论可知,温度越高,则同一波长对应的辐射度越大,反映在图像上就是纵坐标数值越大.

实际应用“智”报警

近年来常用的自动火灾探测系统,根据检测原理主要分为感温型(分布式光纤线型感温火灾探测器、光纤光栅线型感温火灾探测器)、感光型(双波长火焰探测器),以及图像视频火灾探测器.图像型火灾探测系统属于新兴发展的火焰、烟雾、视频复合型探测方式,目前已逐渐开始投入使用,如在隧道现场侧壁安装(如图1),进行异常事件检测(隧道内行人、车辆逆行、抛洒物等异常事件)(如图2)等.该类探测系统可以整合图像火灾探测报警系统、交通事件监控检测系统与闭路电视监控系统,集成烟雾、火焰复合探测;响应速度快,火焰识别报警响应时间可达5s~30s,烟雾响应最快可达10s,同时,风速对火焰有增强搅动的作用.

从最早期的传统报警系统,到分布式光纤线型感温探测系统;从光纤光栅线型感温探测系统,到双波长火焰探测系统,再到图像火灾探测系统……火灾探测报警产品正日趋完善、先进.运用图像识别技术, 采用多种判据对早期火灾进行探测,可以及时准确地发现火情,从而采取有效措施扑灭火灾.该技术不仅实用、可靠、经济,而且火灾识别的效率高、误报率低、实时性强,能广泛应用到室外建筑工地等大空间火灾监控工程项目中,从而有效进行火灾探测报警,保障财产和人身安全.

火灾论文参考资料:

本文结论:本文论述了适合不知如何写看图识火灾和看图识方面的火灾专业大学硕士和本科毕业论文以及关于火灾论文开题报告范文和相关职称论文写作参考文献资料。

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