2.4  本章小结 15

3 火灾图像处理与火焰识别 16

3.1  图像色彩处理 16

3.2  图像特征处理 18

3.2.1  基于火焰动态特征的提取方法 19

3.2.2  基于strel函数理论的火焰提取方法 20

3.2.3  面积比对法 22

3.2.4  多种特征下的图像比对 23

3.2.5  周长面积比判别法 24

3.2.6  火焰的提取及结果输出 26

3.3  火灾识别系统的实验测试 27

3.4  本章小结 28

4 火灾视觉识别系统的硬件设计别 29

4.1  一体化摄像机介绍 29

4.2  串口通讯以及程序烧录 31

4.3  本章小结 31

5 结束语 33

参考文献 34

致  谢 35

1 绪论

1.1前言

火推动了社会文明的发展，但是同时也是一种比较危险有杀伤力的事物。火灾无论是天灾还是人祸，在现实生活中发生的概率还是比较普遍的，很多火灾也是难以预测的，比如自然引起的天火，例如雷电、静电引起的森林大火。每年由于人类的不慎使用而引起的火灾更是不胜枚举，这些对人民的人生安全以及带来的财产损失更是非常巨大，难以估计。

据调查，截止至2017年10月，全国在2017年仅近十个月就接到报备的火灾事件21.9万起，伤亡人数高大1800人次，造成的直接财产损失更是数字惊人以亿计数。其中以居民住宅发生伤亡情况的人员数量是比起其他地段相对比较多，还有交通工具，工厂，仓储，商业娱乐场场所等地区。综合多方面数据可以得出主要引起火灾的原因是电气，其次是对明火的不慎使用。可以看出只有越快地改进目前的消防火灾检测系统，才能更快地减小火灾所引起的人员财产的损失，对火灾检测系统的研究和完善是迫在眉睫的。从消防预防工作上，能做的还很多，比如说给提高居民对于防火防灾的能力，开展火灾知识学习活动，在提高他们防火防灾的意识的同时，也能够做好防火工作，减少火灾的发生，早一步做好预防工作。介于火灾的不可控性，很多火灾人们还是难以预防的，所以必须有相关的消防监测的设备来检测火情，且必须具备准确和效率。精确性方面，必须减少错误报告的概率，同时能够高效地检测并及时控制住火情，这样可以在一定程度上削减损失。为了达到这一目的，学者们选取了很多可行的方法来发现灾情的发生。以前的学者比较常用的是粒子传感器，这种粒子传感技术来观察和感应火灾现场的实时温度，内部气体情况，烟雾浓度和光线参数的改变。但是粒子传感器还是存在一定的局限性的，它的探测里程不够广，并且极易收到外部因素左右，准确性不高。一种以图像处理为基础对明火进行探测的技术学者们如许三辉，张金华等发现，为了改善这一局限性。其方式是将采集到的视频图像进行图像的分析，并且分析出明火的种种性征，在进行火灾的把控和警报。这一技术的发展未来非常可观，极大可能改变火灾检测的未来，成本也比较低廉，测试精确性也比以往的技术有所提升。

不过这一技术还存在很多难题，待以后的学者解决，无数的学者在图像技术检测火焰的技术上花费了很大的心血，往后的学者一定能够继承并继续发展这一可以改变未来火灾检测形式的技术，并且解决现在存在的例如明火的准确辨识，明火特定方位的准确探测以及提高辨识的效率等目前存在的问题。本课程设计致力于火焰的检测并解决火的准确定位问题，更好地在火灾预防上发热发光，及时削减火灾带来的种种不利损失。首先将摄像头进行改装，添加一层过滤器过滤掉可见光干扰，一旦火灾发生，免除图像的色彩辨识，辐射的光谱将迅速穿越，检索出火焰的主要特征。以双面视觉的定位技术来确定火焰的位置，对图像进行视觉角度的辨析和探索，以线性模型定位方法和相机方向定位作为方法。使用MATLAB和C / C ++计算机技术软件编写一个混合型操作系统来自动地定位。做到准确定位明火所在方位，及时辨认火焰特征，尽快发现灾情，并进行火灾的警报工作，控制火势，降低火灾造成的损失。