基于图像的嵌入式森林火灾监控系统研究与设计

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1、安徽农业科学，JournalofAnhuiAgri．Sci．2014，42(13):4105－4107责任编辑姜丽责任校对况玲玲基于图像的嵌入式森林火灾监控系统研究与设计田仲富，黎粤华，刘晓义(东北林业大学机电工程学院，黑龙江哈尔滨150040)摘要针对目前我国森林防火远程监控中存在的不足，提出了一种基于嵌入式处理平台的森林火灾监控系统，对系统硬件设计和林火图像识别算法两个方面做了详细论述。系统以嵌入式微处理器作为现场控制器的主控单元，现场控制器通过串口与CCD摄像机进行实时通信，获取监测区域的图像信息，对获取的图像信息进行林火识别，若系统判断有林火发生，则将火情信息通过无线网络传送给监

2、控中心，从而达到第一时间发现森林火灾的目的。通过在林区现场进行的试验表明，该系统能够克服工作环境的干扰，且具有响应速度快、识别率高以及监控区域广等特点。关键词森林防火;图像处理;远程监控中图分类号S126文献标识码A文章编号0517－6611(2014)13－04105－03ＲesearchandDesignofEmbeddedMonitoringSystemofForestFiresBasedonImageTIANZhong-fuetal(SchoolofMechanical＆ElectricalEngineering，NortheastForestryUniversity，Harbi

3、n，Heilongjiang150040)AbstractAimingattheexistingproblemsofforestfirepreventioninChinainremotemonitorandcontrolsystem，aforestfiremonitoringsys-tembasedonembeddedplatformwasproposed，twoaspectsofthesystemhardwaredesignandthefireimagerecognitionalgorithmweredis-cussedindetail．Thesystemisbasedonembedd

4、edmicroprocessorasthemastercontrollerunit，fieldcontrollerforreal-timecommunicationthroughtheserialportandtheCCDcamera，imageacquisitioninformationmonitoringareaofforestfirerecognition，theimageinformationac-quisitionsystem，ifthejudgeaforestfire，thefireinformationthroughthewirelessnetworktransmissio

5、ntothemonitoringcenter，soastofindforestfireatthefirsttime．Theforestfieldexperimentsshowedthat，thesystemcanovercometheinterferenceoftheworkenvironment，andhasquickresponsespeed，highrecognitionrateandawiderrangeofmonitor．KeywordsForestfire;Imageprocessing;Ｒemotemonitoring森林作为陆地生态系统的主体，是人类宝贵的物质财S3C24

6、40，在此微处理器的基础上还扩展了林火报警模块、富，也是发展国民经济不可或缺的珍贵资源。但森林火灾时GPS模块以及GPＲS模块。系统现场控制器组成如图1有发生，其突发性强，危害性大，处置困难，加上林区地形复所示。杂，地域广阔，因而对森林安全造成极大威胁。森林火灾是［1－2］破坏森林资源的主要灾害之一。无论是国内还是国外，每次森林火灾都会使森林资源遭受巨大损失，同时也会对生态环境造成巨大破坏。因此，在第一时间发现火灾现场并及时扑救火灾，历来是林区管理工作的重中之重。森林火灾不只是烧毁成片的森林，伤害林内的动物，而且还降低森林的更新能力，引起土壤的贫瘠和破坏森林涵养水源的作用，甚图1系统硬件

7、组成而打破生态环境平衡。所以，为降低森林火灾的损失，世界［3］系统在工作过程中，CCD摄像机通过解码器将采集到的各国非常重视林火监测技术的研究。图像信息送给嵌入式微处理器。微处理器对其缓冲区中的针对目前全球森林及荒地火灾的严峻形势，笔者提出了信息进行处理，同时采用林火识别算法判断火灾情况，如果一种将图像处理技术与嵌入式技术相结合的森林防火监控监测到火灾情况，则调用串口编程程序来控制GPＲS模块系统。该系统可以通过CCD摄像机和感光探