簡述基於視訊監控的火災影象識別研究的重要性論文

　　影象識別，是指利用計算機對影象進行處理、分析和理解，以識別各種不同模式的目標和對像的技術。一般工業使用中，採用工業相機拍攝圖片，然後再利用軟體根據圖片灰階差做進一步識別處理，影象識別軟體國外代表的有康耐視等，國內代表的有圖智慧等。另外在地理學中指將遙感影象進行分類的技術。以下是小編為大家精心準備的：簡述基於視訊監控的火災影象識別研究的重要性相關論文。內容僅供參考，歡迎閱讀!

　　簡述基於視訊監控的火災影象識別研究的重要性全文如下：

　　物質在其燃燒時，產生煙霧，並釋放出稱之謂氣溶膠的燃燒氣體，當氣體與空氣中的氧發生化學反應，就會成為含有大量紅外線和紫外線的火焰，致使周遭溫度升高。那麼煙霧、溫度、火焰和燃燒氣體就成為了火災參量。

　　火災探測器的主要功能是通過對溫度、火焰和燃燒氣體等參量及時做出有效反應，然後再通過一些敏感軟體，把這些表徵火災參量的物理量變化為電訊號，最後傳送到火災報警器。因此我們可以根據不同的火災參量以及不用的響應方式，創制各種各樣的火災探測器。其中較典型的有：感溫、感煙、火焰、氣體、影象和複合式等。火災過程通常都伴隨著大量煙、氣、溫、光等各類訊號的出現，處於不同的環境以及不一樣的燃燒成分，都會對煙霧顆粒的組成、色彩、溫場分佈以及光譜造成不同。因此，火災發生過程中會涉及到許多物理與化學引數，而且其表現出的特徵又比較突出，那麼針對火災發生時不同生成物的特性而起作用的是不同型別的火災探測器。分別作用於不同的場合，自然也有各自的侷限性。

　　1 早期火災探測技術的發展

　　自19 世紀40 年代至20 世紀40 年代，感溫探測器一直都是佔據主導地位，但是這類探測器有一個明顯的不足就是對火災探測的反應不是很靈敏。但是當時隨著感溫火災探測器大量的不斷被用於軍事上，這在一定程度上促進了火災探測技術的迅猛發展。

　　到了20 世紀50 年代，瑞士物理學家Emst Meili 研製出了現代離子感煙探測器的雛形， 1970 年時，歐洲已經安裝了近百萬只離子感煙探測器，到目前仍佔已經安裝火災探測器的90%。在離子感煙探測器統治的30 年之中，人們也逐步開始研究光電感煙技術，但卻苦於相關工藝技術原因沒有得到實際應用。

　　20 世紀70 年代末，由於突破了高壽命的光電元件技術，光電感煙探測器應運而生，並取得長足進步。國外在大幅度減少離子感煙探測器，光電感煙探測器的銷售量己經佔到90%，我國也逐步呈現這種趨勢。

　　2 大空間火災探測研究概況

　　根據採集的訊號的型別不同火災探測器可分為感溫、感煙、感光、氣體火災探測器以及複合型探測器等幾類。但由於受到各種因素***粉塵、溫度、溼度、空間高度、空氣流速等***的影響，或者被保護場所的特殊要求，因而在相對較大的場所，或需要早期以及更早期發現火險的重要場所失去了效用。所以大空間內早期火災的探測報警成為熱安全工程技術領域的一項難點，主要原因有以下幾點：

　　***1***由於空間高度增大和空氣流動等原因致使煙氣和溫度無法到達頂棚，即使到達頂棚卻出現了煙氣濃度和溫度下降，這就使感煙和感溫探測器產生誤報警或不報警。當粉塵濃度過大也會使離子型感煙探測器失去相應效用。

　　***2***根據探測火焰發出的紅外或紫外光感光火災探測器發出報警訊號。但由於判據單一，極易對高功率熱源或強光產生誤報警。

　　***3***複合型防火探測器僅僅增加了判據的數目，並沒有完全消除以上缺點，僅僅使探頭的整體效能稍有改善。

　　近年來火災科學界正逐步把注意力轉移到火災現象本身和深層次的機理研究方面，並取得了一定的成果。相關的技術方法都把火災過程中的某個特徵物理量作為監測物件。比如影象型火災探測器技術和產品的研究和開發。

　　3 火災影象監測技術的提出

　　通過不斷的研究我們意識到當可燃物質處於燃燒的過程中時，會釋放出從紫外到紅外頻率範圍的光波，對於可見光波段，因為其都有獨特的色譜以及紋理等特點，會出現火焰的影象與背景有明顯的區分。燃燒學的各種原理證明，當火焰燃燒過程中有高達95%的能量是集中到紅外波段進行釋放的。所以這就提示我們在對影象進行處理的過程中，對於紅外波段的影象識別完全可以通過紅外成像的原理來獲的可燃物燃燒所釋放出的紅外影象進行影象處理，以達到實時監控的目的。影象資訊的豐富化和直觀性是其他任何火災探測器所不能提供的。

　　我們通過對影象的處理，可以及時的觀察到火災的發生。而影象監測快速性的基礎是視覺所接受以光為傳播媒介的資訊;因此可以判定影象資訊是否豐富和直觀往往是我們對火災發生時辨別及判定，奠定了堅實的基礎，這是其他火災探測技術都無法實現的。通過影象來監控火災的發生，其中涉及到一個非常關鍵的部件，那就是光學鏡頭。它是影象檢測過程中與外界發生間接接觸的紐帶，通過這種監控結構，即使是在十分惡劣的室內環境中也可以保證影象監測技術的正常使用，同時也可以在室外環境中使用。

　　遠端視訊監控系統通過採用非接觸式的探測技術，使其防腐蝕效能和密封效能良好，抗干擾能力強，利用結合數字通訊和數字影象處理技術，分析火災火焰的影象特徵，使大空間惡劣環境下的火災探測問題得到了更好的解決。

　　4 火災影象監測技術的研究現狀

　　火災影象探測系統，是一種以計算機為核心，結合光電技術和計算機影象處理技術研製而成的火災自動監測報警系統，同時具有觀測普通影像和紅外監測實現火災自動報警的雙重功能。基於數字影象處理和分析的新型火災探測，火災影象探測利用攝像頭對現場進行監視，對獲得的影象進行影象處理和分析，這樣就可以通過早期火災火焰的形體變化特徵來探測火災的發生。

　　利用影象進行火災探測有自己獨特的優勢，因為影象是包含了強度、形體、位置等資訊的訊號。目前國內外對這種新的火災探測技術開展了深入研究。比如“視訊火災探測”方法;通過提取電站鍋爐燃燒火焰的影象特徵，再用人工神經網路的方法對火焰形態作研究，這樣在區分燃燒情況方面就得到了更好的結果;通過闡述火災影象探測的基本原理，提出了提取早期火災火焰輻射持性、形體變化特性的幾種新方法等。

　　目前為止，綜合國內外的火災影象識別研究，可以看出大都是在灰度圖的基礎上進行處理，採用的大都是比較單一的判據，導致了漏報，誤報率比較高，所以系統的魯棒性、適應性比較差，這些都成為了困擾火災影象識別研究人員的世界性難題。