基于多特征的视频火焰检测

《基于多特征的视频火焰检测》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、１３２２日１０Ｓ２学校代码１０２７０：ＴＴ細ｉ学号：；分类号主善畔絶ｌＡ多硕±学位论文基于多特征的视频火焰检测学院：信息与相■由工程学院专业：计算机应用巧术？研究方向：樽式识别与图像处理＿＿硏究生妊名：张霞指导教师：黄继风日期：２０１６年３月完成：？巧？论文独创性声明本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。论文中除了特别加ｙｘ标注巧致谢的地方外，不包含其他人或机构己经发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡献均日在惟文中做了明确的声明并表示了谢意。。作者

2、签名日期：、；炎喪护５多论文使用提权声明本人完全了解上海师抱大学有关保留、使用学位论文的规定，目Ｐ：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查陶和借阅；学校可公布论文的全部或部分内容、缩印或其它手段保存论文。保密的论文在解密后遵守此，可１＾采用影印规定。口作者签名；导师签名广芳（，曰期：如￡ｊ．＾．Ｉｋ容，遷減／弓上海师范大学硕士学位论文摘要摘要火灾是最具危害性的自然灾害之一，由于无法预测和迅速燃烧，严重影响自然环境和社会生产生活。有效的火焰检测方法可以在火灾发生初期迅速报警，从而避免大规模火灾的发生，保障自然环境和居民人身财产安全，具有重大的学

3、术价值和实用意义。传统的火焰检测方法包括感温探测器、感光探测器等，尽管成本低且简易，但存在探测范围小，易受光照影响的缺点。基于视频的火焰检测不仅可检测到远距离的火焰，而且能够获取其详细的大小位置信息。因此，视频火焰检测得到了越来越广泛的关注与研究。为了提出一种高准确率、低误检率的视频火焰检测算法，本文开展了以下研究：（1）疑似火焰区域分割。快速准确地分割出疑似火焰区域，可以有效缩小检测范围，为后面的工作奠定良好基础。有效的预处理可以降低噪声影响，保留图像有用信息。本文比较不同平滑去噪方法的效果，选择适应中值滤波来消除噪声影响。运动检测分为帧间差分法、背景差分法和光流法，详细比较分

4、析了这几种方法。在颜色检测方面，讨论了不同颜色空间模型，选用RGB和HSI模型用来检测火焰颜色物体。（2）火焰特征提取。火焰具有剧烈闪烁的特点，这一点在频域上表现尤为明显，小波变换可以准确反映图像的频域信息。传统的小波具有平移改变性和有限的方向选择的不足，引入双树复小波描述图像高频信息，既保持平移不变，又有±15、±45、±75六个方向的高频信息。另外，火焰具有独特的纹理，LBP具有光照不变性，且计算简单，因此可以用来作为纹理特征。本文比较了LBP、旋转不变统一模式LBP和DRLBP三种不同的局部二值模式，结合火焰的具体特点，确定改进DRLBP用来描述火焰纹理特征。除了小波、纹理

5、特征外，颜色矩因其简单有效也被作为火焰特征。（3）多特征的视频火焰检测系统。本文提出了一种不受形状改变等影响的基于块特征的算法。采用运动颜色检测方法提取出疑似火焰块区域，再从中提取双树复小波变换特征、DRLBP模式以及颜色矩等特征。通过SVM分类器训练火焰和非火焰样本，并用训练好的分类器进行火焰识别。另外，采用时域确认方法，排除和火焰极为相似的物体（如车灯、路灯、有反射光的物体等）干扰，最终确定火焰区域。最后，将本文算法和已有的算法进行实验对比，得出在不同场景、不同光照、I摘要上海师范大学硕士学位论文背景的火焰视频和不同干扰物的非火焰视频中，本文算法检测率高、误检率低，是一种高效

6、、实时、具有广泛适用性的视频火焰检测算法。关键词：双树复小波变换；主成分旋转不变LBP；颜色矩；视频火焰检测IIShanghaiNormalUniversityMasterofScienceAbstractAbstractFireisthemosthazardousnaturalcalamities.Asit’sunpredictableandquickcombustion,itaffectsnaturalenvironmentandsocialproductionlife.Efficientfiredetectionalgorithmcandetectfireintheearl

7、ystageandmakeanalarmimmediatelytoavoidhugefiredisaster,protectthenaturalenvironment,residents’lifeandproperty,whichhavegreatacademicvalueandpracticalsignificance.Traditionalfiredetectionmethodsusetemperaturesensors,lightsensors,whichislow-cos