视频监控中火灾烟雾探测方法研究.pdf

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1、博士学ԡ论文视频监控中火灾烟雾探测方法研究StudyonFireSmokeDetectionMethodinVideoSurveillanceSystem作者˖王利娟ᇐ师˖钱建生教ᥜ中国矿业大学二○一五年十二月中೒分类ো学校ҷ码1政2版政此当归密㑻݀开中国矿ᇿ大学博士学位论文视频监控中火灾烟雾探测方法研究StudyonFireSmokeDetectionMethodinVideoSurveillanceSystem作者王利娟导师钱建生申请学位工学博士෍养单位信电学院学科专业通信与信息系统研究方向智能信号与೒像处理答辩委员会主席评阅人二○一五ᑈ十二月论文审阅认定书研

2、究生王利娟在规定的学习年限内，按照研究生培养方案的要求，完成了研究生课程的学习，成绩合格Ģ在我的指导下完成本学位论文（经审阅，论文中的观点、数据、表述和结构为我所认同，论文撰写格式符合学校的相关规定，同意将本论文作为学位申请论文送专家评审。ᇐ师签ᄫ˖ᑈ᳜᮹致谢本论文是在钱建生教授的悉心指导下完成的，没有钱老师的指导、鼓励及鞭策，论文不可能得以顺利完成！钱老师严谨的治学态度、丰富的实践经验、开拓创新的能力和忘我的工作精神给予了我极大的启迪和引导Ģ钱老师在我的专业课程学习、研究课题选题、研究方法、论文写作等方面都进行了精心指导Ģ对我的研究工作严格要求，促使我对科学研究

3、的精神、方法有所领会，收获颇丰Ģ并且，钱老师在生活和工作方面也给予了我极大的关心和帮助。在此，谨向钱老师ᄡ以深深的敬意和最诚挚的谢意！感谢蔡利梅老师、李雷达老师、程健老师等在做论文中给予的建议和帮助Ģ感谢研究室的同事、同学，在我工作和上博士期间给予的帮助、关心和支持。感谢我宝贝、乖巧的女儿，她总是那么贴心。她每一天在学习、生活上的认真、努力，都传递给我温暖的鼓励。感谢我的所有家人，在艰难漫长的求学路上一直给予我坚定的支持和无微不ᄠ的关怀，是他们的鼓励和辛勤付出，使我能够克服困难，顺利完成学业。感谢所有教育和帮助过我的师长、同学和朋友，感谢你们的有益教诲和热心帮助。

4、最后，衷心地感谢审阅本文的各位专家！摘要火灾是一种非᥻制性燃烧ˈ烟雾是火灾ѻ生初期尚未ߎ⦄ᯢ火时的一个最䞡要的೒像显著⡍ᕕDŽ因ℸˈᅲ⦄火灾发生初期烟雾的探测和预警是᥻制火灾发展和预䰆的一条䞡要途ᕘDŽӴ㒳的火灾烟雾探测系㒳ফ外界⦃境ᑆ扰影响大ˈ误᡹ǃ漏᡹率高DŽ᮹䍟Ϲ格的火灾安全要求和高科技的迅䗳发展ˈ使得火灾检测和预警方式ℷ向着೒像࣪和智能࣪的方向发展DŽ෎于视频ⲥ᥻೒像的火灾烟雾探测方法݋᳝ᅲ时性ǃ⦄场性好和探测范围广的Ӭ势ˈ能够Ң视频೒像序߫中直接识߿烟雾信ᙃˈ并䖯行᡹警ǃ扑救等联ࡼ处理DŽ本文Џ要针ᇍ视频ⲥ᥻中火灾烟雾探测方法䖯行了研おˈЏ要研お内容如ϟ˖针ᇍԢ䋼

5、视频ⲥ᥻೒像ফ混合噪声影响ǃৃ读性差的⦄象ˈᦤߎ෎于梯度相似度−模糊的滤波算法和෎于相似度测䞣和模糊熵的增强方法DŽ检测滤波窗口内的疑似噪声点ˈ定Н෎于梯度相似度的自䗖ᑨ空间邻域信ᙃ函数来去除脉ކ噪声ᑆ扰DŽ设计滤波窗口内中心像素的模糊隶属度函数ˈ䞛用ࡴᴗᑇ均去除高ᮃ噪声ᑆ扰DŽ结ᵰ表ᯢˈ在㒚节保留和滤波能力Ϟ᳝较大ᦤ高DŽ针ᇍӴ㒳的相似度测䞣增强方法中仅考虑೒像♄度⡍ᕕˈ将定Н表ᕕ纹理⡍ᕕ的局部模糊分形维引入到相似度测䞣⡍ᕕ定Н中ˈ建立෎于模糊熵测度的判߿准߭ˈ改䖯增强算法DŽ结ᵰ表ᯢˈ݋᳝较好地增强㒚节信ᙃ和ᦤ高ᇍ比度增强效ᵰDŽ针ᇍӴ㒳的目标检测方法ᯧফ背᱃ܝ照ᑆ扰ᇐ㟈

6、视频烟雾检测ϡ理想的⦄象ˈᦤߎ෎于䱣机策略的像素♄度ᔦ类背᱃䞡构算法DŽ改䖯Ӵ㒳的像素点♄度ᔦ类算法ˈৠ时考虑到相邻ᏻ间♄度ব࣪ҹ及䖤ࡼ累⿃ᏻ间♄度ব࣪ˈᦤ高像素♄度ᔦ类划分的准确性˗并结合像素的空间邻域相݇性和时间䖲续性ˈ䞛用䱣机策略䖯行背᱃ḋ本点的建立和ᅲ时更ᮄDŽ结ᵰ表ᯢˈ算法ᇍ于场᱃中ܝ线渐বǃ突ব等݋᳝较好的䗖ᑨ性ˈ能准确检测烟雾目标DŽ针ᇍӴ㒳烟雾检测算法ᯧফ疑似烟雾物体ᑆ扰ˈᦤߎ෎于暗原色ܜ验的视频烟雾检测算法DŽ䞛用自䗖ᑨ分块算法合理选择局部ऎ域块ˈ䞛用引ᇐ滤波快䗳获得精㒚Ӭ࣪的䗣射率೒ˈ利用大气ܝ和Ӭ࣪的䗣射率ˈḍ据᥼ᇐ的视频೒像的烟雾៤像模型ˈ建立Ӭ࣪

7、ᑇ滑的暗通道೒像模型DŽ在ℸ෎础Ϟˈᦤপ䞡构背᱃ᏻ೒像和ᔧ前ᏻ烟雾೒像中的疑似烟雾ऎ域ˈ经过ᏻ差分ҹ及ৢ续处理准确检测到烟雾ऎ域DŽ通过在ϡৠᑆ扰场᱃ϟ的相݇ᅲ验ˈ结ᵰ表ᯢˈᯢ显地ᦤ高烟雾检测的准确率ǃᡫᑆ扰能力DŽᦤߎ෎于小波分形−分形邻距的烟雾识߿方法DŽ改䖯෎于熵的多尺度快䗳分形编码方法ˈ通过ᦤপ೒像的局部单元信ᙃ熵⡍ᕕˈ构建粗尺度೒像ˈ䖯行ϸ㑻I粗ǃ㒚尺度ϟ的值域块ऍ配ˈ通过预ܜ剔除ᥝϡऍ配的定Н域块ˈ减少搜索ऍ配范围ˈᦤ高搜索ऍ配䗳度ˈ失真误差较小DŽ建立烟雾和非烟雾೒像ḋ本ᑧˈᦤপ೒像的小波分形⡍ᕕˈ䖯行೒像间的小波分形逼分形邻距的相似度测距DŽ结ᵰ表ᯢˈ较大程度

8、ᦤ高烟雾目