基于视频图像的烟雾检测方法探析.pdfVIP

2016年 2月上 基于视频 图像的烟雾检测方法探析 杨学富(公安海警学院，浙江宁波315000) 【摘 要】近些年来，由于传统火灾探测技术的缺乏，不少研究学者开始寻求现代化火灾检测方法。本文以视频图像为基础，提出了一种在火灾 初期借助干视频及数字化图像对烟雾进行检测的方法，以科学地确定着火点，便于尽快发现火灾，并采取有力的措施予以扑灭。 【关键词】视频图像：烟雾；检测方法 【中图分类号】TP391．4 【文献标识码】A 【文章编号】1006—4222(2016)03—0248一O1 所谓 的基于视频图像 的烟雾检测方法 ．是一种现代化火 性，是否能够适应各种天气、光线条件 、干扰 因素、阴影及遮挡 灾探测技术 ，借助于视频处理 、图像处理 、模式识别等 多种技 处理等 。当前 ．最常用采用的运动 目标检测法为帧差法、光流 术 ，对所实拍视频 图像加 以处理，并从 中检测到 同火灾模式相 法两种 ，这两种方法适用性不 同。对于帧差法而言 。其主要是 似的视频运动．用以科学地判断和检测火灾．并采取有效的扑 结合图像序列中连续的两帧、多帧等 图像加 以差分，用以对运 灭行动 。 动 目标进行提取和检 测．其不仅对 于光照变化适应性 强．而且 1烟雾检测技术概述 运算简单、快速．但对于突变的噪声较为敏感，极易引发空洞 传统火灾烟雾检测技术 虽然应用已趋于成熟 ．但仍存在 等情况，因而对于低信噪比难 以检测，切虚警率较高。难 以检 测到静止、运动较慢的物体。应用过程 中多用作复杂检测算法 不少弊端 ，主要体现在如下方面： 就接触式火灾检测器而 的基础 ．需要 加以改进 。对 于光流 法而言，其主要 反映 了图像 言，由于空间大、高度高，早期火灾由于浓度小，达不到探测器 的报警阀值，因而难以及时被接收。②对于薄顶建筑而言，一 上各灰度的变化趋势．可看作图像平面上带有灰度的像素点 经阳光照射 ．室 内顶部空 间将迅速形成逆温层 ．火灾所产生的 运动所形成的瞬时速度场。光流场包括两大步：①光流场的计 烟雾滞 留在逆温层之下．难以成功接触到烟雾探测器。(对于 算；②借助于光流场对图像 中物体运动信息进行提取。其适用 非接触式感光探测技术而言．极易受到照明、电焊孤等多种 因 于静态、动态两种背景 ，但计算较为复杂 ，且所需时间多，难 以 实现实时计算 素的干扰而形成误报 。 由于传统火灾检 测技 术的局 限性 ．加之现代 化视 频、图像 2-4颜色特征的检测 采集等技术的迅速发展和广泛应用 ．基于视频 图像的烟雾检 由于监控环境可能存在移动人、车等剧烈摆动所产生的 测技术应运而生。该技术由视频 图像采集系统、分析软件两大 干扰 ，因此 ，通常采用颜色特征加以筛选。就视觉而言．在烟雾 部分构成 ．借助于摄像头采集卡对视频 图像进行采集 ，并将所 各类特征 中．颜色特征最为直观和显著 ，且计算十分简单 ，对 监测视频序列分别输入到计算机中，由计算机结合火灾图像 于平移 、尺度变换 、旋转不太敏感 ，因此 ，可用作烟雾判断的重 的特征 ，对火灾加 以检测、报警。基 于视频 图像的烟雾检测技 要特征之一。受光线、气候的影响，烟雾所呈现的颜色有偏 白、 术，不仅具有 良好的火灾识别效果，而且误报率极低，具有 良 灰偏黄、灰偏黑等不同颜色。虽然较为多样，但均具有偏灰特 好 的抗干扰性 。因而 已经成为火灾烟雾检测技术未来主要 的 点。为 了便于对烟雾颜色特征进行统计 ，需从 自然烟雾视频 中 发展方 向。 对多幅烟雾图像进行提取 。以获取颜色分布模 型．继而对运动 2基于视频图像的烟雾检测方法分析 区域颜色特点进行判断。 2．5运动特征的检测 以