畢業(yè)設(shè)計開題：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)開題報告
學(xué)院：計算機科學(xué)與技術(shù)　　　　　　　　專業(yè)班級：08計算機科學(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，財產(chǎn)比較集中的大空間場所中，這種現(xiàn)象更加突出，所以消防問題非常重要，關(guān)系到人的生命及財產(chǎn)安全，因此，利用來計算機雙目視覺來進行火災(zāi)火焰識別以及定位具有重要的應(yīng)用價值，它可以在發(fā)生火災(zāi)的時候準(zhǔn)確的判別火災(zāi)火焰并且找到火災(zāi)火焰的位置，以此來發(fā)揮火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的最大作用，從而來保護人民群眾的生命和財產(chǎn)安全。利用計算機雙目視覺來對火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)進行識別和定位是監(jiān)控火災(zāi)的前提條件，這樣就可以把火災(zāi)檢測和自動控制結(jié)合在一起，利用自動控制中的雨淋噴水系統(tǒng)對火災(zāi)火焰進行撲滅，減少了火災(zāi)管理的成本并
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基于現(xiàn)有的探測原理方法，與其它技術(shù)交叉，通過改進信號采集和處理方法來改善系統(tǒng)性能。
我國在火災(zāi)報警控制系統(tǒng)的研究開發(fā)相對較晚一些，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)基本達到國際先進水平。國內(nèi)對火災(zāi)探測和自動滅火的研究目前以中國科技大學(xué)的火災(zāi)科學(xué)國家重點實驗室做得比較領(lǐng)先，該實驗室研制的LA-100型雙波段大空間早期火災(zāi)智能探測和自動滅火系統(tǒng)通過了有關(guān)方面的驗收，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)探測方面進行了積極的研究，并根據(jù)工程實踐提出了一些改進算法。
3、 本課題的主要研究內(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)自動探測和自動撲救中間的重要環(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)計算機視覺遠(yuǎn)離，利用固定位置的雙CCD攝像頭對同一環(huán)境拍攝的不同圖像，采用集中空間定位原理嘗試實現(xiàn)了火源目標(biāo)空間位置的自動定位。
成果形式：通過現(xiàn)有圖片、攝像機拍攝或讀取avi視頻，對空間中產(chǎn)生的火焰進行跟蹤定位，為成功撲滅火焰做準(zhǔn)備。

4、擬解決的關(guān)鍵問題：
在對大空間火源的空間位置進行定位的前提條件是火焰的檢測識別，而要識別火焰，首先需要對火焰的特征進行提取。判斷是否有火焰，需通過對拍攝圖像進行火焰動態(tài)、靜態(tài)特征中比較有代表性特征的識別，包括顏色識別、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：

在對火焰進行識別時，由于火焰的特征有許多，無法對它的所有特征進行識別，所以在實際運用中，主要針對火焰的顏色，尖角和圓形度，并參考火焰燃燒時產(chǎn)生的煙霧。若對火災(zāi)火焰圖像進行處理，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，這些區(qū)域是互不相交的，每一個區(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，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。由于在圖像分割過程中會受噪聲等因素的影響，再加上之后要進行火焰尖角判斷需要保持圖像邊緣，所以在這一過程中要進行一些簡單處理。
2. 在分割出火災(zāi)火焰并且進行簡單處理以后，需要再對火災(zāi)火焰進行下膨脹腐蝕處理。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于表達和描繪區(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算為基礎(chǔ)的。
3. 由于火災(zāi)火焰的特征計算中，矩特性的計算最好選用二值圖像來進行，所以這里有必要對圖像進行二值化處理。
4. 尖角的計算需要根據(jù)以下兩個條件進行計算：
1)必須是頂點(尖或廣義平尖角，即該點上方無目標(biāo)黑 ……（未完，全文共3225字，當(dāng)前僅顯示1629字，請閱讀下面提示信息。收藏《畢業(yè)設(shè)計開題：圖像型火災(zāi)空間定位研究》）