[發(fā)明專(zhuān)利]基于彩色CCD圖像分析的森林火情煙霧檢測(cè)方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710017876.7
• 申請(qǐng)日: 2007-05-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101059435A
• 公開(kāi)（公告）日: 2007-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘泉;楊猛;趙春暉;張紹武
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N21/53
• 分類(lèi)號(hào): G01N21/53;G01N21/84;G08B17/10;G01V8/00;G06T7/00
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專(zhuān)利中心
• 代理人: 顧潮琪

1、基于彩色CCD圖像分析的森林火情煙霧檢測(cè)方法，其特征在于包括以下步驟：

(a)由彩色CCD攝像機(jī)攝取監(jiān)測(cè)場(chǎng)景的圖像信息；

(b)在每個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)由前若干幀圖像，找出地平線(xiàn)的位置；所述地平線(xiàn)位置的確定 方法包括下述步驟：

(1)圖像分為若干段等寬度的列帶；

(2)在每個(gè)列帶內(nèi)求取前若干幀圖像平均灰度作為背景圖像，對(duì)背景圖像提取水 平邊緣信息；

(3)在提取到的每個(gè)邊緣點(diǎn)上，設(shè)定此列帶內(nèi)的地平線(xiàn)為經(jīng)過(guò)該邊緣點(diǎn)的水平線(xiàn) 段，求取使天空?qǐng)D像和地面圖像類(lèi)內(nèi)距離最小值對(duì)應(yīng)的水平線(xiàn)段位置；

(4)獲得所有列帶圖像的地平線(xiàn)線(xiàn)段，這些地平線(xiàn)線(xiàn)段的聯(lián)合即為整個(gè)圖像地平 線(xiàn)；

(c)利用小波分析和多特征融合算法對(duì)圖像進(jìn)行分析；所述小波分析和多特征融合算 法包括下述步驟：

(1)對(duì)每幀圖像進(jìn)行一次小波分析，其過(guò)程為：采用Mallat算法得到每個(gè)像素 的垂直高頻分量值，根據(jù)此分量與原圖像素對(duì)應(yīng)亮度之比值描述圖像中的高 頻信息，以此信息變化來(lái)找出圖像中高頻分量減小的區(qū)域像素，得到煙霧高 頻信息損失特征分析結(jié)果；

(2)分析序列圖像多幀間差異，提取煙霧的相對(duì)低頻運(yùn)動(dòng)特征，得到隔多幀差運(yùn) 動(dòng)檢測(cè)結(jié)果；

(3)分析序列連續(xù)幀間差異，提取煙霧的相對(duì)低頻運(yùn)動(dòng)特征，得到煙霧運(yùn)動(dòng)特征 累積因子；

(4)在L^*a^*b^*顏色空間中，用像素點(diǎn)顏色向量模值描述煙霧的顏色特征，得到煙 霧顏色特征累積因子；

(5)采取加權(quán)和比例融合算法將煙霧高頻信息損失特征與相對(duì)低頻運(yùn)動(dòng)特征、顏 色特征進(jìn)行融合；

(6)對(duì)上述融合結(jié)果作時(shí)間軸上的累積；

(d)根據(jù)地平線(xiàn)位置信息對(duì)小波分析和多特征融合算法累積結(jié)果進(jìn)行空間精度信息 補(bǔ)償下的煙霧區(qū)域提取，并采用閾值法減小云運(yùn)動(dòng)影響；

(e)輸出煙霧信息，其中包括標(biāo)識(shí)煙霧區(qū)域以及確定圖像中煙霧源的位置，并將此時(shí) 的煙霧信息及圖像發(fā)送到控制中心，由工作人員進(jìn)行確認(rèn)；判定煙霧源的位置為煙霧區(qū) 域的豎直方向最低點(diǎn)。

2、根據(jù)權(quán)利要求1的基于彩色CCD圖像分析的森林火情煙霧檢測(cè)方法，其特征在于： 所述的空間精度信息補(bǔ)償先對(duì)小波分析和多特征融合算法累積結(jié)果進(jìn)行二值化操作， 之后在二值圖像上作連通域?yàn)V波，提取煙霧區(qū)域，并在此基礎(chǔ)上采用閾值法減小云運(yùn) 動(dòng)的影響。

3、根據(jù)權(quán)利要求1的基于彩色CCD圖像分析的森林火情煙霧檢測(cè)方法，其特征在于： 所述采用閾值法減小云運(yùn)動(dòng)影響的過(guò)程為：設(shè)定一閾值系數(shù)，高于地平線(xiàn)一定高度的 區(qū)域認(rèn)為是云的主要活動(dòng)區(qū)，剔除云運(yùn)動(dòng)干擾。

4、根據(jù)權(quán)利要求2的基于彩色CCD圖像分析的森林火情煙霧檢測(cè)方法，其特征在于： 所述的二值化操作是根據(jù)圖像中像素與地平線(xiàn)距離，設(shè)置不同的閾值，對(duì)小波分析和 多特征融合算法檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行二值化操作。

5、根據(jù)權(quán)利要求2的基于彩色CCD圖像分析的森林火情煙霧檢測(cè)方法，其特征在于： 所述的連通域?yàn)V波是根據(jù)圖像中區(qū)域與地平線(xiàn)距離，設(shè)置不同的濾波閾值，對(duì)二值化 后的圖像作四連通域?yàn)V波。