毕业设计开题：图像型火灾空间定位研究

大学本科毕业论文(设计)开题报告
学院：计算机科学与技术　　　　　　　　专业班级：08计算机科学与技术（3）班

课题名称 图像型火灾空间定位研究

1、本课题的的研究目的和意义：
火灾是一种常见并且危害很大的灾害，特别是在人员较多，财产比较集中的大空间场所中，这种现象更加突出，所以消防问题非常重要，关系到人的生命及财产安全，因此，利用来计算机双目视觉来进行火灾火焰识别以及定位具有重要的应用价值，它可以在发生火灾的时候准确的判别火灾火焰并且找到火灾火焰的位置，以此来发挥火灾监控系统的最大作用，从而来保护人民群众的生命和财产安全。利用计算机双目视觉来对火灾监控系统进行识别和定位是监控火灾的前提条件，这样就可以把火灾检测和自动控制结合在一起，利用自动控制中的雨淋喷水系统对火灾火焰进行扑灭，减少了火灾管理的成本并
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基于现有的探测原理方法，与其它技术交叉，通过改进信号采集和处理方法来改善系统性能。
我国在火灾报警控制系统的研究开发相对较晚一些，到二十世纪八十年代中期才开始这方面的研制开发，但发展十分迅速，现在已经基本达到国际先进水平。国内对火灾探测和自动灭火的研究目前以中国科技大学的火灾科学国家重点实验室做得比较领先，该实验室研制的LA-100型双波段大空间早期火灾智能探测和自动灭火系统通过了有关方面的验收，并已转化成产品。此外，上海交通大学、西安交通大学、哈尔滨工程大学等都在火灾探测方面进行了积极的研究，并根据工程实践提出了一些改进算法。
3、 本课题的主要研究内容（提纲）和成果形式：
内容：大空间火源的空间位置的定位是火灾自动探测和自动扑救中间的重要环节。本课题在分析火灾图像和以往图像型火灾空间的相关定位技术基础上，根据计算机视觉远离，利用固定位置的双CCD摄像头对同一环境拍摄的不同图像，采用集中空间定位原理尝试实现了火源目标空间位置的自动定位。
成果形式：通过现有图片、摄像机拍摄或读取avi视频，对空间中产生的火焰进行跟踪定位，为成功扑灭火焰做准备。

4、拟解决的关键问题：
在对大空间火源的空间位置进行定位的前提条件是火焰的检测识别，而要识别火焰，首先需要对火焰的特征进行提取。判断是否有火焰，需通过对拍摄图像进行火焰动态、静态特征中比较有代表性特征的识别，包括颜色识别、是否存在尖角及尖角的数量和所获取疑似火焰面积及圆形度的大小等


5、研究思路、方法和步骤：

在对火焰进行识别时，由于火焰的特征有许多，无法对它的所有特征进行识别，所以在实际运用中，主要针对火焰的颜色，尖角和圆形度，并参考火焰燃烧时产生的烟雾。若对火灾火焰图像进行处理，需要首先从背景图像中分割出火灾火焰。
1. 图像分割是指将图像中具有特殊涵义的不同区域区分开来，这些区域是互不相交的，每一个区域都满足特定区域的一致性，均匀性一般是指同一区域内的像素点之间的灰度值差异较小或灰度值的变化较缓慢。图像分割方法很多，其中最常用的图像分割方法是将图像分成不同的等级，然后用设置灰度门限的方法确定有意义的区域或欲分割的物体的边界，这种方法也称为阈值分割法。由于在图像分割过程中会受噪声等因素的影响，再加上之后要进行火焰尖角判断需要保持图像边缘，所以在这一过程中要进行一些简单处理。
2. 在分割出火灾火焰并且进行简单处理以后，需要再对火灾火焰进行下膨胀腐蚀处理。数字图像处理中的形态学处理是指将数字形态学作为工具从图像中提取对于表达和描绘区域形状有用处的图像分量，还包括用于预处理或后处理的形态学过滤、细化和修剪等。膨胀和腐蚀这两种操作是形态学处理的基础，许多形态学算法都是以这两种运算为基础的。
3. 由于火灾火焰的特征计算中，矩特性的计算最好选用二值图像来进行，所以这里有必要对图像进行二值化处理。
4. 尖角的计算需要根据以下两个条件进行计算：
1)必须是顶点(尖或广义平尖角，即该点上方无目标黑 ……（未完，全文共3225字，当前仅显示1629字，请阅读下面提示信息。收藏《毕业设计开题：图像型火灾空间定位研究》）