基于火焰特征的明火火灾识别

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1、学校代码：10289分类号：TP301.6密级：公开学号：132030025江苏科技大学硕士学位论文基于火焰特征的明火火灾识别研究生姓名沐小会导师姓名张冰申请学位类别工学硕士学位授予单位江苏科技大学学科专业信号与信息处理论文提交日期2015年12月24日研究方向火灾探测、图像处理论文答辩日期2016年03月18日答辩委员会主席张友益评阅人2016年03月20日分类号：TP301.6密级：公开学号：132030025工学硕士学位论文基于火焰特征的明火火灾识别学生姓名沐小会指导教师张冰教授江苏科技大学二0一六年三月AThesisSubmittedin

2、FulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringFireDetectionBasedonFlameFeatureSubmittedbyMuXiaohuiSupervisedbyZhangBingJiangsuUniversityofScienceandTechnologyMarch,2016摘要摘要随着经济的发展和国家政策的调整，船舶行业越来越受到人们的重视，同时船舶火灾也越来越受到人们的关注。船舶火灾具有危害大、伤亡率高等特点，所以对船舶火灾的预防就显得意义重大，火灾发生

3、时能够及时地探测并报警是降低火灾损失的重要手段之一。随着数字图像处理和模式识别技术地迅猛发展，基于图像的火灾探测器技术具备独特而明显的优势，成为了近年来研究的重点。本文对船舶火灾的发生原因以及其特点进行了阐述，并且分析了船舶火灾智能报警系统在国内外的研究现状，并在其基础上提出基于火灾图像的智能火灾报警系统。该系统主要由3个部分组成：第一部分，为了提高船舶监测器采集到的图像质量，提高火灾识别系统的准确性，所以对图像进行预处理。在预处理的基础上，分析图像不同色彩空间的优缺点，提出使用RGBHSI颜色模型，分割图像的火灾区域和背景区域。第二部分，对用

4、RGBHSI颜色模型分割后的火焰区域进行定量地描述和分析，提出火焰区域的多种定量描述方法。本文从颜色特征、形状特征和纹理特征这三个方面描述火焰区域的静态特征，最终提取颜色特征的三阶颜色矩、形状特征的圆形度和纹理特征的能量、熵、相关性和惯性矩，作为第三部分分类器的输入。第三部分，第二部分提取的图像特征构成8维输入空间，以支持向量机作为载体，构建火灾识别系统。其中一部分特征作为训练样本，对支持向量机进行训练；另一部分作为预测样本，检验训练之后的支持向量机。由仿真结果可以看出，训练之后的支持向量机对火灾火焰和干扰物有着很好的识别效果，从而能够将其应用

5、到船舶智能火灾报警系统中。关键词：船舶火灾；数字图像处理；颜色模型；特征提取；模式识别IAbstractAbstractWiththedevelopmentofeconomyandtheadjustmentofnationalpolicy,moreandmoreattentionhasbeenpaidtotheindustryforshipconstruction.Atthesametime,firedisastersthatmayoccurinshipsarealsoreceivingmoreandmoreattentionfromresear

6、chers.Sinceshipfiresoftengenerategreatharmandcausehighcasualtyrates,thepreventionofshipfireshasbecomeatopicofhighimportance.Withtherapiddevelopmentofdigitalimageprocessingandpatternrecognitiontechnologies,imagebasedfiredetectortechnologieshavedemonstratedtheiruniqueandobvious

7、advantagesintheearlydetectionofpotentialfiredisastersandthushavebecomethefocusofresearchinrecentyears.Inthisthesis,thecharacteristicsandthecausesofthefirearedescribedindetail.Asurveyofthecurrentstatusoftheresearchinintelligentfirealarmsystemsinshipsatbothhomeandabroadisalsopr

8、esented.Inaddition,anintelligentfirealarmingsystemthatutilizesimagep