海事视频船舶火灾烟雾检测关键技术研究

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1、海事视频（申请工学硕士学位论文）船舶火灾烟雾检测海事视频船舶火灾烟雾检测关键关键技术研究技术研究培养单位：信息工程学院孟学科专业：通信与信息系统琳研究生：孟琳指导教师：李庆教授武汉理工大学2014年5月万方数据分类号密级UDC学校代码10497学位论文题目海事视频船舶火灾烟雾检测关键技术研究英文TheResearchonKeyTechnologyofShip题目Fire-smokeDetectioninMaritimeVideo研究生姓名孟琳姓名李庆职称教授学位硕士指导教师单位名称信息工程学院邮编430070姓名职称学位副指导教

2、师单位名称邮编申请学位级别工学硕士学科专业名称通信与信息系统论文提交日期2014年4月论文答辩日期2014年5月学位授予单位武汉理工大学学位授予日期答辩委员会主席评阅人2014年5月万方数据独创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：学位论文使

3、用授权书本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会公众提供信息服务。（保密的论文在解密后应遵守此规定）研究生（签名）：导师（签名）：日期：万方数据武汉理工大学硕士学位论文摘要船舶火灾事故是内河航运交通中常见的安全事故。船舶火灾事故不

4、仅造成国家财产及人员安全严重损失，同时对该地区的海事环境造成巨大破坏。因此，在海事智能监控领域，船舶机舱、机舱周边及船体周围的火灾烟雾检测是个极为重要的环节，具有重要的理论意义和实用价值。火灾发生时，一般会产生少部分浓度或颜色程度不同的烟雾，为提早检测发现船舶火灾情况，本文主要研究了基于视觉特征的船舶火灾烟雾检测方法，针对内河航运系统的通航环境提出了背景重构及运动目标检测、烟雾特征识别和智能报警三个步骤的解决方案。在背景重构方面，本文重点研究分析了在线灰度值聚类的背景重构方法，针对在背景模型学习阶段有水面波动、背景扰动情况导致背

5、景重构模型不准确及背景建模时间长等问题，提出了一种具有自适应阈值的累积加权的多背景重构方法，首先将所有像素点分为静态点和非静态点，然后只对非静态点进行多背景建模，该方法提高了背景模型的准确度，缩小了背景建模时间。在烟雾识别方面，本文重点分析了传统的基于运动累积方向和基于融合颜色能量信息的烟雾识别方法，针对发烟点移动情况下，提出了一种融合动态特征、颜色信息及基于图像灰度匹配的烟雾识别方法。首先利用动态特征排除干扰物体，然后再经过颜色信息与图像灰度匹配特征的筛选，最后通过时间与空间综合统计给出识别烟雾结果。本文算法提高了内河航道监控

6、环境下烟雾检测识别结果的准确性和有效性。最后，本文在VS2010平台上结合OpenCV计算机视觉库对内河监控环境下的船舶烟雾检测算法及文中其他算法进行了编程实现。针对烟雾视频和干扰视频进行了大量的测试，实验结果表明：本文烟雾识别方法可在不同环境对烟雾信号进行有效识别，实现船舶烟雾早发现早预警的目的。关键词：背景重构，烟雾识别，图像微元分割，多特征融合I万方数据武汉理工大学硕士学位论文AbstractFirehazardisacommononeamongtheinlandwaterwaytrafficsafetyaccidents

7、.Shipfirehazarddoesnotonlycauseseriousdestructiononthesafetyofstateproperty,butalsododamagetothelocalmaritimeenvironmentsimultaneously.Therefore,inthefieldofintelligentmonitoring,thefiresmokedetectionsurroundingaroundtheshipengineroomandthehullisaveryimportantlink.Ha

8、simportanttheoryresearchsignificationandutilityvalue.Duringtheearlyfireperiod,itusuallyproducesasmallamountofsmokeofdifferentdegree