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《西安建筑科技大学》 2016年
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大空间火灾图像立体匹配算法的研究与应用

常璐  
【摘要】:随着图像处理技术和计算机视觉技术的快速发展,图像型火灾识别和定位技术成了近年来的研究热点。自动消防水炮灭火系统主要利用计算机视觉中图像分析技术和立体匹配技术来完成火焰的精确定位。因此火焰的快速匹配在自动消防水炮系统中起着很重要的作用,同时它也是自动消防水炮系统的热点研究问题之一。火焰图像匹配目前存在的主要问题有:(1)如何从大信息量的图像中提取火焰的特征;(2)复杂背景对快速提取有效特征点的影响;(3)光照对火焰特征的影响等。本文主要针对如何快速提取火焰特征的问题展开研究。在研究多种图像匹配算法理论知识的基础上,通过仿真实验分析发现SURF算法比较稳定且速度快,但其误匹配点较多且火焰特征点较少。因此,本文主要针对SURF算法的问题对其进行了改进。包括两个方面:(1)基于图像分割和SURF的匹配算法,该算法首先将图像转化为HSV颜色空间,其次利用颜色梯度信息进行边缘提取和图像分割,然后进行SURF特征点提取和匹配;该算法利用颜色梯度信息去除背景特征对火焰特征的干扰;(2)基于图像分割和ORB(Oriented FAST and Rotated BRIEF)的匹配算法,该算法在HSV颜色空间利用颜色梯度信息进行边缘提取和图像分割,然后进行ORB特征点提取和匹配。仿真实验表明火焰特征的提取与匹配的精度和速度均有明显提高。利用现有的摄像机标定的参数,进行火焰三维空间的深度信息计算。最后作者通过学习自动消防水炮灭火系统的原理,利用Visual Studio 2012设计了系统界面。
【学位授予单位】:西安建筑科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TP391.41

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