[發明專利]一種基于圖像識別技術的森林火災自動監測識別系統及方法

在審

• 申請號: 202010428677.0
• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111666834A
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 張玉萍;張威
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62;G06T7/194;G06T7/215;G08B17/00;G08B17/12
• 代理公司: 哈爾濱三目知識產權代理事務所(普通合伙) 23214
• 代理人: 劉冰

一種基于圖像識別技術的森林火災自動監測識別系統及方法，屬于圖像處理領域。基于視頻監控圖像處理和模式識別技術的適用范圍廣、經濟性強的特點，將其應用于森林火災的監測預警領域。本發明包括：使用中值濾波和灰度處理方法進行圖像降噪、數據壓縮的預處理；運用混合高斯背景模型及差分檢測技術進行監控圖像中運動目標的檢測；再對檢測到的目標圖像提取顏色矩、能量、熵、逆差矩、圓形度等多維特征融合為歸一化的特征向量；最后使用支持向量機的二分類器進行識別判決。本發明能夠較好的檢測復雜背景中的出現的運動目標并提取特征參數進行識別的功能，進而實現火災自動識別，且具有監測準確性高的優點。

技術領域

本發明涉及一種基于圖像識別技術的森林火災自動監測識別系統及方法。

背景技術

為減少森林火災的損失，森林火災的監測預警技術，已經成為當今世界各國都十分關 注的研究課題。傳統的火災監測方法是感煙、感溫、感光探測器以及紅外對射探測,還有現 在比較流行的衛星監測。對于森林這樣的大空間火災監測，本文提出了一種基于圖像視覺 特征的火災監測方法。

隨著科學技術的快速發展，各種新興的技術手段，如衛星遙感、智能傳感器、無人機、 紅外探測等技術正逐漸應用于森林火災的監測預警領域，傳統的人工巡邏、瞭望塔監測的 手段也迎來了革命性的改變，這其中一種新的基于視頻監控圖像處理和模式識別技術的火 災監測預警方法由于其適用范圍廣、經濟性強的特點，正受到越來越多研究學者的關注。 本文的課題就是研究基于視頻監控圖像的森林火災自動監測識別技術及軟件系統，目的是 實現已經安裝在林區的視頻監控硬件系統與森林火災自動識別軟件系統的結合，從而輔助 或替代人工監測方式，實現全天候林火自動監測預警功能，具有一定的創新性和實用意義。

目前，在森林火災視頻圖像自動監測識別領域，國內外眾多研究學者雖然進行了廣泛 的探索和研究，但大部分還是停留在理論研究層面，在實際應用中準確率、處理能力、抗 干擾性、可靠性和實用性等問題仍然是技術難點，還需要更多的研究和努力。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有的自動監測識別技術及軟件系統還是停留在理論研究層 面，在實際應用中準確率、處理能力、抗干擾性、可靠性和實用性等問題仍然是技術難點 的問題，而提出一種基于圖像識別技術的森林火災自動監測識別系統及方法。

一種基于圖像識別技術的森林火災自動監測識別系統，所述的監測識別系統包括：圖像 采集模塊、圖像預處理模塊、運動目標檢測模塊、特征提取模塊、分類器模塊、煙霧氣體 檢測模塊；其中，

圖像采集模塊，用于采集森林視頻監控圖像幀序列，并進行標準化格式轉換和壓縮；

圖像預處理模塊，用于對圖像進行中值濾波去躁處理；

運動目標檢測模塊，用于確定接收的圖像中的前景目標點，將可疑目標區域從背景中分 割出來；

特征提取模塊，用于得到歸一化特征參數組成的特征向量；

分類器模塊，用于判斷圖像是否發生了火災；

煙霧氣體檢測模塊，用于檢測所在環境中的煙霧氣體的值是否超過設定煙霧氣體的閾 值。

一種基于圖像識別技術的森林火災自動監測識別方法，其特征在于：所述的監測識別方 法通過以下步驟實現：

步驟一、由圖像采集模塊采集森林視頻監控圖像幀序列，并進行標準化格式轉換和壓縮；

之后逐幀提取原始視頻監控圖像并送入圖像預處理模塊進行中值濾波去躁處理；

之后，將彩色圖像進行灰度化轉換；

之后，將經過上述預處理后的圖像送入運動目標檢測模塊；