畢業(yè)設(shè)計(jì)開題：圖像型火災(zāi)空間定位研究

大學(xué)本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))開題報(bào)告
學(xué)院：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)　　　　　　　　專業(yè)班級(jí)：08計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)（3）班

課題名稱 圖像型火災(zāi)空間定位研究

1、本課題的的研究目的和意義：
火災(zāi)是一種常見并且危害很大的災(zāi)害，特別是在人員較多，財(cái)產(chǎn)比較集中的大空間場(chǎng)所中，這種現(xiàn)象更加突出，所以消防問(wèn)題非常重要，關(guān)系到人的生命及財(cái)產(chǎn)安全，因此，利用來(lái)計(jì)算機(jī)雙目視覺來(lái)進(jìn)行火災(zāi)火焰識(shí)別以及定位具有重要的應(yīng)用價(jià)值，它可以在發(fā)生火災(zāi)的時(shí)候準(zhǔn)確的判別火災(zāi)火焰并且找到火災(zāi)火焰的位置，以此來(lái)發(fā)揮火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的最大作用，從而來(lái)保護(hù)人民群眾的生命和財(cái)產(chǎn)安全。利用計(jì)算機(jī)雙目視覺來(lái)對(duì)火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行識(shí)別和定位是監(jiān)控火災(zāi)的前提條件，這樣就可以把火災(zāi)檢測(cè)和自動(dòng)控制結(jié)合在一起，利用自動(dòng)控制中的雨淋噴水系統(tǒng)對(duì)火災(zāi)火焰進(jìn)行撲滅，減少了火災(zāi)管理的成本并
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基于現(xiàn)有的探測(cè)原理方法，與其它技術(shù)交叉，通過(guò)改進(jìn)信號(hào)采集和處理方法來(lái)改善系統(tǒng)性能。
我國(guó)在火災(zāi)報(bào)警控制系統(tǒng)的研究開發(fā)相對(duì)較晚一些，到二十世紀(jì)八十年代中期才開始這方面的研制開發(fā)，但發(fā)展十分迅速，現(xiàn)在已經(jīng)基本達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。國(guó)內(nèi)對(duì)火災(zāi)探測(cè)和自動(dòng)滅火的研究目前以中國(guó)科技大學(xué)的火災(zāi)科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室做得比較領(lǐng)先，該實(shí)驗(yàn)室研制的LA-100型雙波段大空間早期火災(zāi)智能探測(cè)和自動(dòng)滅火系統(tǒng)通過(guò)了有關(guān)方面的驗(yàn)收，并已轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品。此外，上海交通大學(xué)、西安交通大學(xué)、哈爾濱工程大學(xué)等都在火災(zāi)探測(cè)方面進(jìn)行了積極的研究，并根據(jù)工程實(shí)踐提出了一些改進(jìn)算法。
3、 本課題的主要研究?jī)?nèi)容（提綱）和成果形式：
內(nèi)容：大空間火源的空間位置的定位是火災(zāi)自動(dòng)探測(cè)和自動(dòng)撲救中間的重要環(huán)節(jié)。本課題在分析火災(zāi)圖像和以往圖像型火災(zāi)空間的相關(guān)定位技術(shù)基礎(chǔ)上，根據(jù)計(jì)算機(jī)視覺遠(yuǎn)離，利用固定位置的雙CCD攝像頭對(duì)同一環(huán)境拍攝的不同圖像，采用集中空間定位原理嘗試實(shí)現(xiàn)了火源目標(biāo)空間位置的自動(dòng)定位。
成果形式：通過(guò)現(xiàn)有圖片、攝像機(jī)拍攝或讀取avi視頻，對(duì)空間中產(chǎn)生的火焰進(jìn)行跟蹤定位，為成功撲滅火焰做準(zhǔn)備。

4、擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題：
在對(duì)大空間火源的空間位置進(jìn)行定位的前提條件是火焰的檢測(cè)識(shí)別，而要識(shí)別火焰，首先需要對(duì)火焰的特征進(jìn)行提取。判斷是否有火焰，需通過(guò)對(duì)拍攝圖像進(jìn)行火焰動(dòng)態(tài)、靜態(tài)特征中比較有代表性特征的識(shí)別，包括顏色識(shí)別、是否存在尖角及尖角的數(shù)量和所獲取疑似火焰面積及圓形度的大小等


5、研究思路、方法和步驟：

在對(duì)火焰進(jìn)行識(shí)別時(shí)，由于火焰的特征有許多，無(wú)法對(duì)它的所有特征進(jìn)行識(shí)別，所以在實(shí)際運(yùn)用中，主要針對(duì)火焰的顏色，尖角和圓形度，并參考火焰燃燒時(shí)產(chǎn)生的煙霧。若對(duì)火災(zāi)火焰圖像進(jìn)行處理，需要首先從背景圖像中分割出火災(zāi)火焰。
1. 圖像分割是指將圖像中具有特殊涵義的不同區(qū)域區(qū)分開來(lái)，這些區(qū)域是互不相交的，每一個(gè)區(qū)域都滿足特定區(qū)域的一致性，均勻性一般是指同一區(qū)域內(nèi)的像素點(diǎn)之間的灰度值差異較小或灰度值的變化較緩慢。圖像分割方法很多，其中最常用的圖像分割方法是將圖像分成不同的等級(jí)，然后用設(shè)置灰度門限的方法確定有意義的區(qū)域或欲分割的物體的邊界，這種方法也稱為閾值分割法。由于在圖像分割過(guò)程中會(huì)受噪聲等因素的影響，再加上之后要進(jìn)行火焰尖角判斷需要保持圖像邊緣，所以在這一過(guò)程中要進(jìn)行一些簡(jiǎn)單處理。
2. 在分割出火災(zāi)火焰并且進(jìn)行簡(jiǎn)單處理以后，需要再對(duì)火災(zāi)火焰進(jìn)行下膨脹腐蝕處理。數(shù)字圖像處理中的形態(tài)學(xué)處理是指將數(shù)字形態(tài)學(xué)作為工具從圖像中提取對(duì)于表達(dá)和描繪區(qū)域形狀有用處的圖像分量，還包括用于預(yù)處理或后處理的形態(tài)學(xué)過(guò)濾、細(xì)化和修剪等。膨脹和腐蝕這兩種操作是形態(tài)學(xué)處理的基礎(chǔ)，許多形態(tài)學(xué)算法都是以這兩種運(yùn)算為基礎(chǔ)的。
3. 由于火災(zāi)火焰的特征計(jì)算中，矩特性的計(jì)算最好選用二值圖像來(lái)進(jìn)行，所以這里有必要對(duì)圖像進(jìn)行二值化處理。
4. 尖角的計(jì)算需要根據(jù)以下兩個(gè)條件進(jìn)行計(jì)算：
1)必須是頂點(diǎn)(尖或廣義平尖角，即該點(diǎn)上方無(wú)目標(biāo)黑 ……（未完，全文共3225字，當(dāng)前僅顯示1629字，請(qǐng)閱讀下面提示信息。收藏《畢業(yè)設(shè)計(jì)開題：圖像型火災(zāi)空間定位研究》）