基于图像处理的选煤厂火险检测系统研究

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1、工学硕士学位论文基于图像处理的选煤厂火险检测系统研究孙强哈尔滨理工大学2016年3月国内图书分类号：TP273工学硕士学位论文基于图像处理的选煤厂火险检测系统研究硕士研究生：孙强导师：张静申请学位级别：工学硕士学科、专业：控制工程所在单位：自动化学院答辩日期：2016年3月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifiedIndex：TP273DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringStudyonCoalPreparationPlantFireDetectionSystemBasedonImageProcessingCandidate：SunQ

2、iangSupervisor：ZhangJingAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：ControlEngineeringDateofOralExamination：March,2016University：HarbinUniversityofScienceandTechnology哈尔滨理工大学硕±学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕±学位论文《基于图像处理的选煤厂火险检测系统的研究》，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕±学位期间独立进行研究王作所取得的成果。据本人所知，论文中除己注明部

3、分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。■＇（作者签名：３＾专＾Ｒ说Ｗ年＾月Ｉ円＾＾哈尔滨理工大学硕±学位论文使用授权书《基于图像处理的选煤厂火险检测系统的研究》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕±学位期间在导师指导完下成的硕±学位论文。本论文的研究成果归哈。尔滨理王大学所有，本论文的研究内容不得Ｗ其它单位的名义发表本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关。部口提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅本人授权哈尔滨理王大学

4、可Ｗ采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可Ｗ公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密□，在年解密后适巧授权书。不保密囚。（请在［＾上相应方框内打Ｖ）作者签名：３４巧／＞円期：Ｖ解月円＾导师签名：哈尔滨理工大学工学硕士学位论文基于图像处理的选煤厂火险检测系统的研究摘要选煤厂是火灾易发生场所，具有空间广阔、空气流动性强等特征，传统火灾探测器在这种工况环境下很难发挥作用，而且基于常规传感器的火险检测实时性差，对火灾初期的烟雾无法进行侦测。近些年，随着图形学科与数字视觉的不断发展，数字图形图像技术被越来越多的工程实践与软件开发采用，本文应用计算机图像处理

5、方法对选煤厂进行火险检测研究，以解决空旷环境下的烟雾侦测问题。论文在分析火险像素特征基础上，以Intel公司推出的一款视觉库OpenCV作为开发工具，进行带有角度检测的火险检测算法研究。具体研究内容如下：首先，论文简要介绍了课题研究的背景与相关技术的发展现状，通过传统检测手段与图像处理技术的对比分析，阐述了应用图像处理技术进行火险检测具有重大的现实意义。其次，论文对涉及的概念、理论知识及基本算法进行了阐述，对采用的图像处理工具OpenCV及多线程技术进行了简单介绍，为论文研究提供了可靠的理论依据。再次，论文对火险前景区域的动态特性与像素特征进行分析；通过分析前景图像与背景图像，判断前景物

6、体是否满足火焰的动态特性；将火焰的像素特征进行YCbCr颜色空间转换，得到转换后火焰图像满足的条件，并指出火焰的三甬道渐近线具有递减规律；文中在Windows平台对几种发光物体进行检测，得出像素特征算法能够有效检测出火险的发生，但容易造成对其他物体的错误检测。最后，在像素特征算法的基础上，论文提出了带有角度测量的检测算法，并对经典的Harris检测算法做进一步优化，利用Harris强度值估算火焰尖角的角度，并通过查表法计算出具体角度值，得出满足条件的火焰尖角个数；文中综合火焰的尖角特性和像素特征，实现了带有角度测量的检测算法，进而判断火险是否发生，通过在实验平台上与像素特征算法对比得出，

7、带有角度测量的火险检测算法能够有效提高自动报警的准确性，及时完成有效的火灾探测。I哈尔滨理工大学工学硕士学位论文关键词火险检测；图像处理；像素特征；OpenCV；HarrisII哈尔滨理工大学工学硕士学位论文StudyonCoalPreparationPlantFireDetectionSystemBasedonImageProcessingAbstractCoalpreparationplantisfireproneplaces,