火焰特性识别的Matlab实现方法

火焰特性识别的Matlab实现方法

摘 要：图像型火灾探测技术较传统的粒子、烟雾、光电等传感器探测技术，具有信息量丰富、实时性 好等优点，是火灾防治技术领域的研究重点。通过硬件滤光的方式来滤除监控现场的可见光，有效地减少 了干扰，降低信息处理的复杂性。根据火焰燃烧时的多项特征，在检测准确度的范围内，选定火焰的圆形 度、跳动频率、尖角，以及面积增长和质心移动特性作为特征提取对象。利用Matlab强大的图像处理和计 算能力，对火焰的特征进行研究分析，并成功提取了所需参数，为火灾的准确判断奠定了基础。实验结果 表明，该识别方法判定可靠、计算量小、运算速度快，满足火灾判断的实时性需要。

1引言

2火焰特征识别算法

2.1圆形度

圆形度是与圆形相似程度的量。根据圆周长 与圆面积，定义圆形度的计算公式如下：

其中，S表示连通域，Ns表示连通域中像素的个 数，（工；，y：）为质心的坐标。

顺序扫描二值化后的火焰区域,对每个亮点像 素，将其坐标值按式（4）进行计算即可求出质心位 置。通过对一序列动态相邻帧图像的计算，可以得 到每帧图像的亮点区域质心位置，由于火焰的摆动 随机、无方向性,所以将每帧图像的质心位置坐标连 接起来，得到的曲线应该是左右、上下来回对折的折 线。动态稳定光源的质心移动通常有一定方向性, 而静态稳定光源的质心移动范围变化很小⑴。

2.5面积增长特性

1. 结论

【1］孙丽华，刘力辉，冉海潮.火灾探测技术的发展口丄河北科技 大学学 ，2002, 23(2):36-39,

［2］ 徐仕玲.野外火灾的图像识别方法研究「D］.南京：南京航空 航天大学，2008.

［3］ 安志伟，袁宏永，屈玉贵.火焰闪烁频率的测量研究口丄计 算机应用,2005,20(5):66-68.

［4］ 高爱莲，刘辉，林宏.基于视频的火焰检测技术研究口丄云 南民族大学学 ,2008,17(1 )=94-96.

［5］ 高娜.基于图像信息融合技术的火灾识别算法研究［D］.焦 作：河南理工大学，2008.