初期升腾烟雾主运动方向快速提取算法的研究-论文.pdf

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1、1522014，50(14)ComputerEngineeringandApplications计算机工程与应用@图形图像处理@初期升腾烟雾主运动方向快速提取算法的研究刘青，张晓晖，黄军勤LIUQing，ZHANGXiaohui，HUANGJunqin西安理工大学工程训练中心，西安710048EngineeringTrainingCenter,Xi’anUniversityofTechnology,Xi’an710048，ChinaLIUQing，ZHANGXiaohui，HUANGJunqin．Researchonalgo

2、rithmoffastextractionofearlyrisingsmokemain-movementdirection．ComputerEngineeringandApplications，2014，50(14)：152—155．Abstract：Basedontheanalysisofpartialmicroscopicmovingcharacteristicsoftheinternalsmoke，akindofsmokemovingdirectionextractingalgorithmisdesignedinthi

3、spaper．ThealgorithmadoptsMeanshiftkernelfunctionhistogramtosetupthemodeltodescribethesmokemovingcharacteristicandusestheBhattachyaryacoeficienttoestimatethesmokeblockdirectionofthemotionvector．Inordertoreducethenoiseandtheinterferenceofrigidbody,thealgorithmcountsm

4、ovingdataofeachdatablockbytheappropriatetimewindow．Thisalgorithmestimatestheeachsmokesuspectedareaproportioninmainmovementandfinallydiscriminatesthesmokemotiondirection．Theexperimentalresultsshowthatthisalgorithmperformanceswellatextractingthesmokemovementdirection

5、andreducesaveragesearchingpointandimprovessearchingprecision，thefeaturesunderahighlyinterferenceconditioncausedbythickblacksmokeandbodymoving，atthesametime，ithasabetterabilitytoeliminateinterferenceandprovidesacriterionforfurthersmokediscriminationalgorithmresearch

6、．Keywords：Meanshifl；blockmovement；smoke；timewindow摘要：通过烟雾运动分析发现在烟雾内部会呈现出局部小运动特征，基于此提出了一种新颖的烟雾运动方向快速提取算法。算法通过Meanshift核函数直方图构建烟雾运动特征模型，并利用Bhattachyarya系数值估计烟雾块的运动矢量方向。同时，为了抑制噪声和刚性物体的干扰，设计了时间窗对每个数据块的运动进行统计，通过估算出每个烟雾疑似区域主运动所占的比率实现对烟雾内部运动方向的识别。实验结果表明，该算法很好地提取了烟雾的运动方向特征

7、，降低了运动估计的运算复杂度和提高搜索精度，并对干扰有很强的排除能力，为进一步的烟雾的识别算法研究提供了判据。关键词：Meanshift；块运动；烟雾；时问窗文献标志码：A中图分类号：U298．1；TP431．41doi：10．37788．issn．1002．8331．131104601引言十分必要。为了加快计算速度，本文将烟雾图像分割火灾所产生的烟雾在压力差和温度差的作用下向成大小相同的数据块，通过对数据块运动方向的估算来四周扩散，向上、向两侧运动是其主要运动方向，形成的做出火灾判断。烟雾具有特有的下细上粗的形状，这种运动

8、方式的独特目前对烟雾运动方向的估计方法有很多种，其中最性，成为烟雾识别的一种重要特征Ⅲ。初期升腾阶段的简单、最可靠、搜索精度最高的方法是全搜索法(FS)，但烟雾在热量的驱动下，大部分烟雾颗粒呈现出由下至上是其实时性较差、计算复杂度高，在实际当中很难应用，的运动，因此实时快速估计运动方向对于