【硕士论文】基于增强现实技术的消防监控系统的设计与应用.pdf

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1、上海大学硕士学位论文基于增强现实技术的消防监控系统的设计与应用姓名：张绮申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：费敏锐;孙鑫20060901上海大学硕士学位论文摘要增强现实技术(AugmentedReality)是虚拟现实技术(VimlalReality)发展的一个重要分支，是把计算机产生的虚拟物体或其他信息合成到用户看到的真实世界中的一种技术，它是对真实世界的补充，而不是完全替代真实世界。它具有虚实结合、实时交互、三维注册的新特点。增强现实技术在医学、机械、设计、娱乐、军事、消防等领域都有着良好的应用前景。本文籍助于合作方——上海消防科学研究所的技术优势和实验平台，利用本课

2、题组拥有的智能自动化技术，尤其是在虚拟现实技术方面已有的技术积累，提出了将增强现实技术应用于消防监控系统的新思路和新方法。以期改善现有的消防监控系统的功能，为消防人员快速和准确的决策辅助提供重要的帮助。本人的主要研究工作及成果如下：(1)对消防监控系统的设计要求进行分析与研究，提出和设计了基于增强现实技术的消防监控系统的总体软件结构和功能。(2)分析和研究了火焰图像的特点，设计并实现了基于数字图像处理的火焰图像识别软件方法，以判定火灾发生的大小、方位等情况。(3)分析和研究了火焰这种不规则物体的特性以及几种不规则物体建模方法各自的特点，从而选择和采用了适合本系统应用的基于粒子系统的方法来

3、得到火焰模型，并完成了其软件设计。(4)分析和研究了增强现实常用跟踪技术的特点，并结合消防监控系统的特点，提出了基于CCD位置传感器和视觉图像的混合跟踪技术，使增强现实跟踪系统扩展成为闭环系统，从而可实现反馈校正配准误差，达到更好地实现虚实融合效果的目的。(5)设计和实现了基于增强现实技术的消防监控试验系统，为该系统的进一步完善和实际应用奠定了重要方法与实验基础。关键词：增强现实虚拟现实图像识别火焰建模消防监控上海大学硕士学位论文AbstractAugmentedReality(AR)isallimportantbranchofV'mualReality(vR)technologywit

4、hthefeaturesofcombiningvirtualandrealobjects，realtimeinteractionsand3-Dregistration．ARisthemergingofsyntheticsensoryinformationintouser’sperceptionofarealenvkonment．ARtechnologywillbegreatlyusedinmanyfields，suchasmedical，manufacturing,designing,amusement,military,firecontrol，etc．Invirtueofthetech

5、nologyadvantageandexperimentplatformofShanghaiFireControlResearchInstitute,Makinguseofintdligentautomationtechnology,especiallythevirtualrealitytechnologywehave,anewmethodofapplyingARtofirealarmmonitoringandcontrolsystemisintroduced．Inexpectationofimprovethefunctionoffirealarmmonitoringandcontrol

6、system，itcarlprovidegreathelptofiremanformakingcorrectandrapiddecision．Thebf!iefworkandachievementsare勰follows：(1)Analyzeandresearchintothenecxlsoffirealarmmonitoringandcontrolsystem,thendesigntheschemeandstructureoffirealarmmonitoringandcontrolsystem011thebasisofAR．(2)Accordingtothecharacteristi

7、coffireimage，amethodoffireimageidentifybasedondigimlimagemanipulationhasbeendesigned．Itcarlestimatethesituationoffiresuch嬲itsmagnitudeandorientation．(3)Firehasthecharacterofabnormity．Afteranalyzingthedifferencesbetween