收藏本站
《江南大学》 2012年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于视频图像处理的火灾烟雾检测技术研究

王涛  
【摘要】:随着社会与经济的不断发展,大型公共场所和无人看守原始森林的火灾安全问题受到人们越来越多的关注。许多研究者致力于研究如何及早发现火灾,并将火灾消灭在萌芽阶段。传统模式下利用传感器技术已发展出感光型、感温型、感烟型和复合型检测设备,它们主要依赖于对火焰、温度和烟雾的感知来进行火灾探测。传统的传感器技术,其每一个传感点只能监控布控点周围的局部空间,而在开放空间或高速气流等特殊场合难以发挥作用。随着计算机技术的不断发展,以及数字图像理论的不断完善和应用的不断普及,研究者们突破原先对光、温、烟三个前期火灾物理特征探测的设计理念,将注意力转移到火灾现象本身和深层次的机理研究方面,出现了基于视频图像处理技术的火灾检测,其运用数字图像处理技术和模式识别技术,根据火灾火焰和烟雾的图像特性来解决在大空间场所的火灾预警的问题。火灾发生初期会伴有大量烟雾产生,并在一定空间范围内传播,烟雾的监控对于及早发现火灾有着非常重要的意义。 为此,本文从烟雾检测的角度,研究和探索了基于视频图像处理的火灾烟雾检测中的相关技术问题,并进行了仿真实验,主要内容包括以下几个方面: (1)分析了视频烟雾检测所须的数字图像处理技术及常用的运动检测算法,并研究使用了一种基于背景更新的运动区域检测算法以获取较有效的疑似烟雾区域。 (2)从烟雾视觉特征出发,提出一种基于飘动性分析的烟雾特征提取方法。此外,还对烟雾区域的密度分布特征和边界形状特征进行了分析,并提出了相应的特征提取方法。最后,将以上几种特征量融合起来,获得了一个有效表征烟雾图像特征的9维特征向量。 (3)介绍了自适应神经模糊推理系统的网络结构和学习算法,结合9维烟雾特征向量,将其应用于视频烟雾检测中,并提出了一种视频烟雾检测系统的总体结构及算法步骤。实验结果表明,相对于其他经典分类算法,自适应神经模糊推理系统在视频烟雾检测中能有效地提高检测率和降低虚警率,同时也验证了本文提出的烟雾特征量是稳定有效的。 (4)介绍了基于最小错误率的贝叶斯决策和基于最小风险的贝叶斯决策,提出一种贝叶斯决策支持的视频烟雾检测算法。该算法将贝叶斯决策作用于自适应神经模糊推理系统的输出,分别使用基于最小错误率的贝叶斯决策和基于最小风险的贝叶斯决策对烟雾检测结果进行修正。实验结果表明,基于最小风险的贝叶斯决策由于考虑了烟雾误报和漏报的风险,有助于进一步提高视频烟雾检测性能。
【学位授予单位】:江南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TP391.41

手机知网App
【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 虞燕凤;基于视频图像的火灾烟雾检测研究[D];大连海事大学;2013年
2 姚磊;高速公路交通事件检测与持续时间预测技术研究[D];江南大学;2013年
3 王唐林;基于FPGA的视频式烟雾探测技术研究[D];电子科技大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 冉海潮,孙丽华;基于烟气湍流效应的火灾判据[J];传感技术学报;2001年01期
2 夏文德;练秋生;;基于视频处理的烟雾检测快速算法[J];电子技术;2007年Z3期
3 卫颖卓;张绍武;刘彦伟;;基于多光谱图像的烟雾检测[J];光谱学与光谱分析;2010年04期
4 练秋生;李党;;融合多种特征的烟雾图像检测算法[J];光学技术;2009年04期
5 史毓达;卢炎生;王黎明;;基于贝叶斯决策模型的火灾报警模式识别系统应用研究[J];华中师范大学学报(自然科学版);2007年02期
6 王冰,职秦川,张仲选,耿国华,周明全;灰度图像质心快速算法[J];计算机辅助设计与图形学学报;2004年10期
7 李鹏;耿国华;周明全;;一种基于神经网络和贝叶斯决策的人脸检测方法[J];计算机应用研究;2007年08期
8 冉海潮;火灾图像的模糊识别探测方法[J];模糊系统与数学;2001年03期
9 王欣刚;魏峥;刘东昌;郑晓隆;;基于烟雾动态特征分析的实时火灾检测[J];计算机技术与发展;2008年11期
10 邹洪侠;秦锋;程泽凯;王晓宇;;二类分类器的ROC曲线生成算法[J];计算机技术与发展;2009年06期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 武星星;模糊系统和ANFIS的改进及其在加工参数智能选择中的应用研究[D];吉林大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 钟取发;动态环境下早期烟雾、火苗的视频分级检测研究[D];浙江理工大学;2010年
2 姜东海;基于图像处理的火灾烟雾识别技术研究[D];华中科技大学;2006年
3 李建华;基于ANFIS的柴油机燃油喷射系统故障诊断专家系统研究[D];吉林大学;2008年
4 刘炜;基于ANFIS的变压器故障诊断方法研究[D];兰州交通大学;2009年
5 李党;基于视频图像处理的烟雾检测方法研究[D];燕山大学;2009年
6 翟文鹏;早期火灾烟雾的图像型探测技术的研究[D];天津大学;2009年
7 兆长胜;室内条件下基于视频序列的火灾烟雾检测算法研究[D];吉林大学;2010年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 柳毅;胡忠日;;火灾视频探测在地铁中的应用研究[J];安防科技;2008年12期
2 徐爱俊;方陆明;楼雄伟;;基于可见光视频的森林火灾识别算法[J];北京林业大学学报;2010年02期
3 杜向龙;伍健荣;邢涛;;一种基于场景区分算法的背景抽取方法[J];传感器与微系统;2011年11期
4 伍健荣;杜向龙;刘海涛;;一种基于Kalman滤波器的自适应背景建模改进算法[J];传感器与微系统;2012年01期
5 刘鹏;王鉴;霍富功;贺鹏飞;;基于视频的烟焰检测方法研究[J];传感器世界;2010年10期
6 姜东海;王殊;;分形编码技术在图像型火灾烟雾探测中的应用研究[J];长沙通信职业技术学院学报;2005年04期
7 张桂臣;马捷;;船舶电力推进SSP电机应用IGA-ANFIS优化控制[J];电机与控制学报;2011年11期
8 夏文德;练秋生;;基于视频处理的烟雾检测快速算法[J];电子技术;2007年Z3期
9 王涛;刘渊;谢振平;;一种基于飘动性分析的视频烟雾检测新方法[J];电子与信息学报;2011年05期
10 张仕响;武刚;;信息技术在林火探测中的应用[J];中国管理信息化;2009年21期
中国重要会议论文全文数据库 前6条
1 翟文鹏;吴爱国;杜春燕;;基于烟雾颜色特征和运动特征分析的视频烟雾探测[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
2 杨涛;齐春;;光学式多点触控系统中的多触点目标跟踪算法[A];第六届和谐人机环境联合学术会议(HHME2010)、第19届全国多媒体学术会议(NCMT2010)、第6届全国人机交互学术会议(CHCI2010)、第5届全国普适计算学术会议(PCC2010)论文集[C];2010年
3 叶之金;张旭东;任朔;;基于ADSP-BF561的实时运动目标识别系统[A];中国仪器仪表学会第九届青年学术会议论文集[C];2007年
4 柳毅;胡忠日;;视频火灾探测在地铁中的应用研究[A];2008铁路暖通空调学术年会论文集[C];2008年
5 李庆奇;马莉;;基于小波能量的轮廓抖动性烟雾检测算法[A];浙江省电子学会2011学术年会论文集[C];2011年
6 石琼豪;马莉;邹绍芳;;基于视觉双通路与贝叶斯模型的烟雾检测方法[A];浙江省电子学会2012学术年会论文集[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 侯杰;基于视频图像的高大空间建筑火灾探测研究[D];清华大学;2010年
2 黄儒乐;基于视频图像的林火烟雾识别方法的研究[D];北京林业大学;2012年
3 张云洲;基于传感器网络的建筑灾难救援系统若干关键技术研究[D];东北大学;2009年
4 张颖;基于群集智能模式识别方法的研究[D];大连理工大学;2008年
5 严云洋;图像的特征抽取方法及其应用研究[D];南京理工大学;2008年
6 黄巍;基于可重叠矩形子模式的图像表示和操作方法研究[D];华中科技大学;2008年
7 任淑艳;基于锥光全息原理的三维测量技术研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
8 朱令起;矿井火灾预测预警及密闭启封安全性研究[D];中国矿业大学(北京);2010年
9 李迪;微型飞行器电子稳像技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2012年
10 戴日俊;基于紫外光信号的发电厂高压电气设备放电检测方法研究[D];华北电力大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 钟取发;动态环境下早期烟雾、火苗的视频分级检测研究[D];浙江理工大学;2010年
2 宋戈;火灾自动检测技术在无人值守变电站中的应用[D];沈阳理工大学;2010年
3 张坤;基于单片机的仓库防火预警系统研究[D];河北农业大学;2011年
4 喻兴隆;智能消防炮控制系统设计[D];西华大学;2011年
5 黄可杰;基于DSP/IP模块的林区火焰监控系统关键技术研究[D];杭州电子科技大学;2011年
6 闫建强;基于DM642和图像分析的林火烟雾检测系统研究[D];杭州电子科技大学;2011年
7 赵雷;基于概率神经网络和K-means算法的纳税评估[D];河北工程大学;2011年
8 孙凯军;基于视频图像的火灾检测设计与实现[D];南京理工大学;2010年
9 宋颖丽;基于行为的移动机器人局部路径规划方法研究[D];山东理工大学;2011年
10 刘牛;基于加权的AUC方法评估优化[D];安徽工业大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邓彬;刘辉;连国云;陈静;;基于视频的烟雾检测[J];长沙大学学报;2007年05期
2 林宏;陈旭;强振平;;视频火灾自动预警中烟雾检测的研究[J];电脑编程技巧与维护;2009年12期
3 邓卫,李峻利;高速公路常发性与偶发性交通拥挤的判别[J];东南大学学报;1994年02期
4 朱喆;基于VC++在数字图像处理中的格式转换和图像增强处理[J];电脑知识与技术;2005年12期
5 陈剑;杨银堂;;CMOS图像传感器研究[J];电子科技;2007年09期
6 疏学明,苏国锋,袁宏永,邵荃;基于光散射的火灾烟雾粒子激光图像探测技术研究[J];光散射学报;2004年03期
7 李庆奇;马莉;;基于小波能量的轮廓抖动性烟雾检测算法[J];杭州电子科技大学学报;2011年05期
8 蒋静芝;孟相如;李欢;庄绪春;;减法聚类-ANFIS在网络故障诊断的应用研究[J];计算机工程与应用;2011年08期
9 姚太伟;王慧琴;胡燕;;基于小波变换和稀疏光流法的火灾烟雾检测[J];计算机工程;2012年06期
10 黄本雄,段善维,胡海;图像小波分解的FPGA实现[J];计算机工程与科学;2005年03期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 康锋;基于视觉特征的早期农林火灾检测方法的基础研究[D];浙江大学;2010年
2 武星星;模糊系统和ANFIS的改进及其在加工参数智能选择中的应用研究[D];吉林大学;2007年
3 姬杨蓓蓓;交通事件持续时间预测方法研究[D];同济大学;2008年
4 尹宏鹏;基于计算机视觉的运动目标跟踪算法研究[D];重庆大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 栾帅;基于FPGA列车通信网络设备的研究[D];北京交通大学;2011年
2 孙向聚;基于Kirsch算子和光流法的运动目标检测[D];兰州大学;2011年
3 曹玮;视频图像序列中人体行为的分类与识别[D];燕山大学;2012年
4 安闻川;视频火灾烟雾检测相关方法研究[D];哈尔滨理工大学;2011年
5 付昱强;基于FPGA的图像处理算法的研究与硬件设计[D];南昌大学;2006年
6 史海山;基于红外图像的火灾探测与图像信息处理系统研究[D];重庆大学;2006年
7 鲁欣;红外图像目标识别技术研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
8 李建华;基于ANFIS的柴油机燃油喷射系统故障诊断专家系统研究[D];吉林大学;2008年
9 焦珂;基于图像的火灾烟雾识别算法研究[D];西华大学;2008年
10 李明;大空间早期火灾的双波段图像型探测方法的研究[D];天津大学;2007年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙立新;;火灾报警系统发展趋势[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2008年02期
2 代少升;张跃;刘文煌;;基于DSP的红外实时成像系统的研制[J];半导体光电;2006年04期
3 张利刚;变压器油中溶解气体的成分和含量与充油电力设备绝缘故障诊断的关系[J];变压器;2000年03期
4 严新平,李晓峰,余泽昌,萧汉梁;船舶柴油机磨粒分析故障诊断技术[J];船舶工程;1995年06期
5 乔立山,王玉兰,曾锦光;实验数据处理中曲线拟合方法探讨[J];成都理工大学学报(自然科学版);2004年01期
6 冉海潮,孙丽华,郭英军;基于BP网络的智能火灾探测系统[J];传感技术学报;2000年02期
7 唐求,李孝文;传感器预处理器的研究[J];传感器技术;1996年01期
8 邓彬;刘辉;连国云;陈静;;基于视频的烟雾检测[J];长沙大学学报;2007年05期
9 姜东海;王殊;;分形编码技术在图像型火灾烟雾探测中的应用研究[J];长沙通信职业技术学院学报;2005年04期
10 吕仲军,朱信群;基于神经网络分析的柴油机燃油喷射系统的故障诊断研究[J];车用发动机;1999年04期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 彭宁云;基于DGA技术的变压器故障智能诊断系统研究[D];武汉大学;2004年
2 张玲;视频目标跟踪方法研究[D];中国科学技术大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吕普轶;基于普通CCD摄像机的火灾探测技术的研究[D];哈尔滨工程大学;2003年
2 袁科新;基于BP神经网络的发动机故障诊断研究[D];山东大学;2006年
3 陈莹;大空间图像型火灾探测和自动灭火技术的研究[D];天津大学;2006年
4 刘亮亮;基于视频监控的火灾图像识别研究[D];华北电力大学(北京);2007年
5 卢春年;基于小波分析的汽车发动机气门异响故障诊断专家系统研究[D];吉林大学;2007年
6 都俊松;图像处理与模式识别在火灾探测领域的应用[D];沈阳工业大学;2007年
7 陈锋强;复杂场景下运动物体检测与跟踪算法的研究[D];上海交通大学;2008年
8 王振华;基于视频图像的火灾探测技术的研究[D];西安建筑科技大学;2008年
9 董墨;基于图像处理的火灾探测系统的研究[D];沈阳理工大学;2008年
10 郝琳波;基于肤色与脸部特征提取的人脸检测[D];西安电子科技大学;2008年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 应芳琴;;基于FPGA和SOPC的视频图像处理系统的研究[J];科技资讯;2011年10期
2 左震,黄芝平,鲁琴;基于SDH网络传输的视频图像处理方案[J];电子产品可靠性与环境试验;2004年02期
3 刘玮;文友先;任向隆;;基于计算机视觉的规模化蛋鸡场产蛋计数方法[J];湖南农机;2007年11期
4 庄晓东,孟庆春,王汉萍,殷波;基于速度场的背景估计方法及在交通视频图像处理中的应用[J];计算机应用与软件;2003年03期
5 房桂英;纪筱鹏;李莉;邹大鹏;;多帧速度场估计方法及在交通视频监测中的应用[J];公路交通科技;2006年04期
6 鲍建周;赵瑞;王芳;张欣;;用VHDL语言实现高速视频图像处理[J];中国现代教育装备;2008年12期
7 樊秋月;;基于彩色视频图像处理的小区监视及人数统计[J];通信技术;2010年07期
8 雷云;王夏黎;孙华;;基于视频的交通目标跟踪方法研究[J];计算机技术与发展;2010年07期
9 岳昊;邵春福;赵熠;陈晓明;;基于视频序列的行人多目标跟踪方法研究[J];交通运输系统工程与信息;2007年04期
10 檀柏红;任立肖;张丽;;基于视频图像处理技术的汽车防撞系统的研究现状[J];北华航天工业学院学报;2008年05期
中国重要会议论文全文数据库 前7条
1 苑爱博;鲁新平;李吉成;张志龙;杨卫平;;基于FPGA和双DSP的高速视频图像处理系统设计[A];第九届全国光电技术学术交流会论文集(下册)[C];2010年
2 严圣华;罗兵;;一种视频图像退化帧的恢复新法[A];计算机技术与应用进展——全国第17届计算机科学与技术应用(CACIS)学术会议论文集(上册)[C];2006年
3 朱明;刘微;胡硕;;高性能小型电视跟踪器的设计与实现[A];第十二届全国图象图形学学术会议论文集[C];2005年
4 聂飞;;基于TIDSK6711的视频系统设计与实现[A];四川省电子学会传感技术第九届学术年会论文集[C];2005年
5 张学明;;激光测距机与电视摄像机光轴平行误差的测量与校正方法[A];2011中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2011年
6 张新勇;;目标动态扩大方法对视线输入交互的影响研究[A];第六届和谐人机环境联合学术会议(HHME2010)、第19届全国多媒体学术会议(NCMT2010)、第6届全国人机交互学术会议(CHCI2010)、第5届全国普适计算学术会议(PCC2010)论文集[C];2010年
7 李熹霖;;技术创新:造就LED显示屏的制造强国[A];2010全国LED显示应用技术交流暨产业发展研讨会文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;多媒体办公好助手[N];计算机世界;2004年
2 记者 冯亚丽;成都进京招揽灾后重建急需紧缺人才[N];中国人事报;2008年
3 易岳华 刘鹏;祁东41家民爆企业全部装备“全球眼”[N];人民邮电;2009年
4 本报记者 荀元虎 孙巍 本报通讯员 张蓉;信息技术领域里的骄子[N];陕西日报;2002年
5 伊娜;厦新视频起风云[N];科技日报;2002年
6 ;大唐电信“画中话”突破固网增值瓶颈[N];人民邮电;2004年
7 吴伟农;PDVD为市场推波助澜[N];中国电子报;2000年
8 ;固网多媒体通信新概念——画中话智能电话[N];人民邮电;2004年
9 刘晶 连晓东;大唐电信破解固网增值难题[N];中国电子报;2004年
10 林志远;这种武器能“认人”[N];中国国防报;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 周昱;智能交通系统中运动目标的自动分析技术研究[D];华中科技大学;2012年
2 于万霞;基于流量预测的城市单交叉路口多相位交通信号的控制技术[D];河北工业大学;2008年
3 许洁琼;基于视频图像处理的车辆检测与跟踪方法研究[D];中国海洋大学;2012年
4 奉小慧;音频噪声环境下唇动信息在语音识别中的应用技术研究[D];华南理工大学;2010年
5 魏卓;含GPU环境高清视频图像处理算法研究与实现[D];华中科技大学;2011年
6 徐蔚;基于瞳孔收缩的非视觉感光系统的研究[D];复旦大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 潘仕印;基于视频图像处理的平面交叉口交通冲突自动检测技术研究[D];北方工业大学;2011年
2 苏兆熙;基于视频图像处理的明火识别与定位研究[D];华东交通大学;2013年
3 孔强强;基于视频图像处理的交通流量检测技术研究[D];太原科技大学;2012年
4 刘明宇;视频图像处理关键算法与智能视频监控系统研究[D];浙江大学;2011年
5 姜明艳;视频图像处理中人流量统计算法研究[D];电子科技大学;2013年
6 钟敏;基于视频图像处理的高速公路车辆测速算法的实现[D];苏州大学;2010年
7 王涛;基于视频图像处理的火灾烟雾检测技术研究[D];江南大学;2012年
8 尹彪;基于视频图像处理的铁路客运站客流识别系统研究与实现[D];北京交通大学;2012年
9 杨明辉;制冷红外摄像仪视频图像处理系统研究[D];华中科技大学;2011年
10 胡敏;基于SOPC技术的视频图像处理系统的研究[D];电子科技大学;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026