可变视场下的火灾探测算法

针对火灾发生初期由火焰面积小、特征不够明显且易受干扰等因素所导致的火焰识别困难的问题,提出一种可变视场下小面积火焰快速探测方法.该方法利用旋转云台实现小面积火焰疑似区域的大监控范围跟踪和视野中央聚焦;通过镜头变焦处理对小面积火焰进行自动放大,提高火焰区域“多分辨”视觉识别特征的显著性;采用自适应区域增长算法对火焰图像进行识别,有效完成火焰疑似区域分割;通过建立的信任度概率模型,将疑似概率作为火焰判定的量化参数,用于火焰区域的最终确定,从而在识别算法和图像获取硬件设备两方面改善火焰探测系统的工作效率.实验结果表明,火焰成像质量得到明显改善,火焰特征识别速度得以明显加快,小火焰检测精度显著提升,可广泛应用于火灾早期以及远距离火焰检测与预警.     

基于视频的全天候多特征融合火焰检测算法

针对传统可视化火灾探测技术采用单独分析可见光摄像设备或红外摄像设备采集的图像进行火灾探测, 不能全天候监控火焰的问题, 提出一种全天候多特征融合的检测算法. 首先通过视频类型判断算法确定摄像头采集的每帧图像类型, 然后利用与图像类型相对应的算法提取疑似火焰区域, 最后对疑似区域进行基于DCT的火焰频率检测和帧间相关性检测, 判断火焰是否存在. 实验表明, 该检测算法解决了传统可视化探测技术不能全天候监控火焰的问题, 且能在保持火焰高检测率的同时降低误检率.     

基于计算机视觉的火灾识别方法研究

本文对基于计算机视觉的火灾检测识别方法进行研究。首先采用运动检测与火焰颜色模型想结合的方法对视频疑似火灾区域进行分割,然后提取出火焰矩形度、火焰面积增长特征、火焰波动频率三个特征,将此三个特征作为火灾识别的特征向量,最后训练BP神经网络分类器,对火灾进行识别。     

基于PCNN分割的火焰图像检测技术

基于PCNN分割的火灾探测方法,提出了基于计算机视觉和数字图像处理技术的火焰特征计算方法,根据色度学原理对火焰图像进行阈值分割、去除噪声、寻找火焰边界、计算周长和面积、找出火焰特征坐标等处理.从理论分析及实验结果中得出了该方法具有精度高、适应性强、易于计算等特点,可以抵抗常见的干扰对系统的影响,可以提高火灾探测的准确率减少漏判和误判.     

基于卷积神经网络的水面火焰倒影滤波方法

为了解决由于水面火焰倒影等区域与火焰特征相似,在水面火焰检测中分割火焰区域时,容易将火焰倒影等区域识别为火焰区域,尤其是当火焰亮度高时,YCbCr空间火焰识别模型可能将较多的火焰亮度高的区域误判为非火焰区域的问题,提出了一种水面火焰识别方法.利用卷积神经网络来判断图片中是否含有火焰,再根据火焰经水面反射、折射后在水中的倒影与火焰区域的亮度差,结合YCbCr空间模型,将火焰区域分割出来.试验结果证明:这种水面火焰识别方法可以判断图像中是否含有火焰图像,能够有效过滤火焰倒影等区域,较为精准地提取出火焰区域;同时可以解决火焰亮度高时,YCbCr空间模型识别火焰区域时存在较大空洞的问题.     

基于视频数据的公路隧道火灾预警算法

通过对隧道视频数据的分析,提出了一种适合于隧道环境下的火灾预警算法.该算法采用阈值和背景自适应更新策略,解决了隧道环境下光线条件变化对火焰识别系统的影响,利用二维投影技术实现了火灾疑似区域的快速提取,并结合火灾的亮度变化率来提取火灾火焰的闪动特性.最后给出了火灾疑似概率模型,以此来反映视频图像中出现火焰的几率.实验结果表明,该算法对影响隧道的车辆运动形成的干扰、路灯和光线条件变化有很好的适应性,其识别速度达到3～5s,识别率可以达到97%以上,具有较强的实用价值.     

使用日夜两用型红外摄像机进行火焰检测

为了提高火灾监控的准确性和及时性,并最大限度地利用已有硬件设备,提出一种使用日夜两用型红外摄像机的火灾自动监控方法.根据红外图像RGB空间的色彩分布特点,设计视频类型判断算法,实现视频图像类型自动切换.通过红外状态与可见光状态两类状态下的焰色模型提取火焰疑似区域.对疑似火焰区域提取不规则度、角点量、闪烁频率和帧间相关性等4个静态及动态检测特征.通过减聚类和模糊C均值聚类相融合的方式优化训练样本,并分别训练2种状态下的火焰识别神经网络分类器.实验结果表明:视频类型判别平均准确率93.07%,21段火焰或干扰视频均能正确检测,报警时间小于8s,帧处理速度达到25帧/s以上.对室内自动火灾监控的精度高、抗干扰能力强、处理速度实时和适应全天候监控等.     

基于颜色和纹理特征的森林火灾图像识别

为了降低火焰状干扰源存在时森林火灾的误报率,提高火灾预警的快速性,根据火焰独特的颜色和纹理特征,提出了以分块的LBP直方图特征结合LPQ直方图特征的火焰识别算法。首先利用YCbCr颜色空间的规则进行颜色检测,得到疑似火焰区域;再使用LBP、LPQ分别从空域、频域提取纹理,图像空域和频域的纹理特征结合后,得到特征向量;最后将特征向量输入SVM分类器进行测试和火焰识别。实验结果表明:此融合算法鲁棒性强、检测率高,存在火焰状干扰源时,测试集的火焰识别准确率可达94.55%;与深度学习算法对比,该算法在保证较高正确率的同时,预测耗时大幅度减少,预测耗时是DBN的1/4、是CNN的1/50,提高了火灾预警的快速性,为快速准确的林火预警提供了算法依据。     

一种基于视频多特征融合的火焰识别算法

根据燃烧过程中火焰的物理特性，结合火焰的静态和动态特征，设计了一种多特征融合的火焰识别算法，对火灾进行快速判别．基于信任度模型建立了火焰识别的概率模型，以疑似概率反映视频图像中出现火焰的几率．实验表明，该算法识别火焰速度快，能够达到25帧／s的处理速度，与其他的火焰识别算法相比，算法在识别过程中无需人工调整即可自动完成，在复杂实际环境中，算法识别的准确性高，抗干扰能力比较强，如对车灯、路灯等干扰疑似概率始终小于10％．因此，算法在实际运用中有着广泛的应用前景．     

基于SVM和PSO的烧结工况预报方法

利用滚球算法对在线采集的烧结工况图像进行去噪处理,然后利用大津方法和双快速行进法从去噪后的图像中分割出物料区、火焰区和充分燃烧区等关心区域,再从这些关心区域中提取特征.基于ReliefF-GA方法对特征进行约简,利用PSO优化SVM模型参数,建立烧结工况预报模型,基于该模型进行烧结工况预报.经过大量实验验证,该方法可以较大程度地提高烧结工况的预报率.     

面向红外视频图像的火焰识别

针对红外图像的火焰识别,采用基于粒子群优化算法的二维最大熵阈值选取方法,选取最佳阈值对红外图像进行分割,使可疑区域从背景中分离出来.选择物体的高度作为特征量,采用标准模板序列,设计两层模糊分类器分析物体的高度变化和灰度分布,给出可疑目标隶属于火焰的评价.实验证明,这种结合火焰动、静特性的算法鲁棒性强,识别率及灵敏度较高,适用于广范围的火灾监控.     

图像分割技术的发展

图像分割是图像处理中的一项关键技术 ,也是一经典难题 ,从发展至今仍没有找到一个通用的方法 ,也没有制定出判断分割算法好坏的通过标准 .本文对图像分割方法中的域值分割方法、边缘检测方法和区域提取方法等作了一概述 ,并介绍了一些近年来出现的各种新方法和对分割评价标准的研究情况 .最后 ,指出了图像分割技术今后的发展方向     

林火监测中基于视觉的火焰检测方法

基于计算机视觉的火灾监测系统中对火焰的早期检测是防止森林火灾蔓延的关键。提出一种基于运动检测和像素颜色特征相结合的新的火焰检测方法。首先根据图像序列建立背景模型,突出显示运动部分;并采用邻域平均方法对目标和噪声进行分离。其次基于边缘特性,获取序列图像的边缘变化情况,将两者融合得到感兴趣(ROI)区域。最后,将亮度与饱和度分离,产生火焰的有效颜色空间。通过对火焰像素亮度(I)分量区域与饱和度(S)分量区域进行相关性分析来确定火焰。实验结果显示,方法具有良好的快速性,在较短的检测时间下,可以保证较高的检测率和较低的误检率,对火焰序列图像的检测率达到91.78%,对伪火焰图像的误检率达到7.11%。     

基于区域分割的损伤图像修复

本文针对档案照片中两种常见的损伤,即划痕和因折叠所造成的裂纹,提出两种基于图像分割的修复方法．通过区域分割检测受损区域,然后根据分割后的二值模板取伤痕周围的某种平均值进行替代修补．在区域分割中分别采用修正的直线跟踪检测法和改进的梯度直方图法,取得了良好的效果．这些方法已经成功地应用于作者所在实验室研制开发的档案图像恢复处理系统中     

基于图像识别算法的森林防火系统设计

传统的森林火灾监测技术包括人工护林监测、飞机航测、卫星监测等。本文提出一种基于普通CCD摄像头和瞭望塔上现有的短波无线通信设备的森林防火监测系统,根据实时图像与参考图像的差分及小波分解结果,当有异常情况发生时,提取出火焰及烟雾区域,判断提取区域是否具有烟雾和火焰的动态特征。若判定发生火灾,即将压缩后的图像通过短波通信设备传回指挥中心。     

燃煤电站锅炉火嘴火焰图像分割研究

通过对电站锅炉火嘴火焰图像的分析,提出了使用图像绿光通道亮度值来代替图像灰度值进行阈值分割,能有效地减少背景辐射对火焰图像的影响。提出了采用改进的极坐标法对火焰图像阈值分割之后的火焰核心区域边界进行标定,既保证了火焰核心区域的有效提取,又保证了分割后的火焰核心区域图像的完整性,为火焰的监控与诊断研究提供了可靠的特征区。     

几种图像分割算法在CT图像分割上的实现和比较

对目前几种在图像分割领域得到较多应用的交互式分割、区域生长分割以及阈值分割算法进行了探讨,并且结合实际ＣＴ片图例分别进行分割实验研究,得到较为满意和可用性强的结果,实验表明：瓶值分割对于ＣＴ切片的效果最好;区域生长分割适宜于对面积不大的区域进行分割分割效果了;基于动态规划的交互式分割算法比较复杂,计算时间较长,但对于边缘较平滑的区域,同样具有较好的实际效果,几种算法的评估为其在ＣＴ图像分割上的实际应用提供了科学依据。     

一种基于自适应阈值的图像分割算法

为提高目标检测概率，针对复杂的地面目标红外亚图像，提出了一种以最大类间方差法为基础的自适应阈值图像分割方法。用分割出的目标和背景区域的灰度统计量，设计了一个判断是否得到正确分割的准则．理论分析和实验结果表明，对于复杂背景下低对比度、低信噪比的地面目标，不论目标在图像中所占面积大小，利用该方法均可得到正确的分割结果．通过设置阈值运算的灰度取值范围，可大大减少计算量，节省处理时间．     

改进ROEWA与小波变换结合的遥感图像海陆分离

海陆分离一直是光学遥感图像舰船检测中最重要的一部分,目前大多数的海陆分离算法都是依靠先验信息或是利用灰度特征对图像进行处理,造成分割效果不明显,大量的孤立区域无法处理,而且会造成误分割,不利于后续处理。针对上述问题,本文提出一种基于改进ROEWA算子与小波变换结合的海陆分离方法。首先利用ROEWA(指数加权平均比率)算子对原始图像进行边缘检测得到边缘的强度,再利用非极值抑制和双阈值算法定位边缘,然后采用小波变换对叠加后的图像进行二次边缘提取,提取边缘的方向,最后对边缘检测后的图像进行区域生长,进而得到最终的海陆分离图像。实验结果表明,本文的算法与常用的的海陆分离算法相比,检测效率和精度都比较高,且鲁棒性好,有利于后续舰船检测的处理。