一种火灾检测的新方法.pdfVIP

维普资讯 2008年第3期 九江 学院学报 (总第 146期) No，3，2008 JournalofjiujiangUniversity (SumNO146) 一 种火灾检测的新方法 帅 师 查 兵 曹 辉 (九江学院电子工程学院 江西九江 332005) 摘要：传统的离子式、吸气式、光电式等烟雾检测器在大空间中检测烟雾时，会受到 发射信号与接收信号之间的距离、平面角度、精确对准等限制，无法对整个空间的烟雾状 况进行描述。新的方法通过监测区域的摄像机拍摄的视频图像序列，进行小波变换，分析 图像帧在时域和空域的频率特性，来确定被监测区域是否有火灾烟雾的发生。实验证明该 方法不受空间高度、热障、易爆、有毒等环境的限制，并且有灵敏度高、抗干扰力强、适 用范围广等特点。 关键词：小波；背景更新；闪烁频率 中图分类号：TP399 文献标识码：A 文章编号：1673-4580(2008)03—0043一 (05) 为了防止火灾发生和减少火灾危害，保护人民生 1 背景更新与运动区域的检测 命和财产安全，人们对 自动火灾检测系统的需求 运动区域和像素 由背景估计和更新确定。取 日益增长。这些系统的成功，取决于烟雾、气体、 出视频序列中相邻两帧图像 ，+和预先定义的 温度等物理量的适当检测，因为这些物理量可提 背景图像B，背景图像中不存在 目标。首先，对相邻 供火灾初期的快速、可靠的报警信号。目前应用 两帧图像进行差分得到帧间差分图像D，对当前帧 比较广泛的火灾烟雾检测器，大致有离子式烟雾 和背景图像进行差分获得背景差分图像D ，其中： 检测器、吸气式烟雾检测器、二极管式光 电烟雾 D1(，Y)：IIk(，Y)一Ik+1(，Y)I 检测器、反射光式烟雾检测器、图像对单点式模 D (，Y)：IIk(，Y)一B(，Y)I 拟检测器等等。这些烟雾检测器在检测烟雾时各 然后，对两差分图像分别进行二值化处理， 有优缺点。 得N--值化图像 和 ，即 基于小波的实时烟雾检测可分为两个阶段。 (，)，)：f，D，(，，，) 第一个阶段是提取背景，对背景进行更新 ，同时 tO， otherwise 确定运动像素和运动区域。第二个阶段是确定被 ()：f，D() 监测区域是否有火灾烟雾的发生，主要分析烟雾 tO， otherwise 的三个特征：在 [0．625Hz，2．5Hz]带宽的频率 最后，通过 和 两二值化图像相与得到变 范围内，监测图像序列的灰度值通过一个二阶的 化区域图像 ，即 滤波器后，子信号的频率值的变化，观察其峰峰 Mk()：f，if(r~(x，)，) ()≠o 值的个数；监测视频序列小波变换后 ，其子图像 tO，otherwise 的能量值是否减少；烟雾在开始阶段是透明的， 利用变化区域来计算背景更新 。图像B ， 向四周扩散，因此监测背景图像的RGB矢量是否 即 具有方向性。L】 基金项