基于局部分形的林火圖像分割算法研究.pdf

1、損毀森林的三大災(zāi)害:火災(zāi)、病害、蟲(chóng)害。其中森林火災(zāi)的危害是最嚴(yán)重的，不但損毀寶貴的林業(yè)資源，導(dǎo)致大量的動(dòng)植物滅亡，甚至引起森林局部小氣候的變化，進(jìn)而導(dǎo)致自然界的平衡遭到破壞。世界各國(guó)對(duì)于早期森林火災(zāi)監(jiān)控與探測(cè)的研究相當(dāng)重視。
　　大自然中存在的物體都擁有分形特性?，F(xiàn)今，越來(lái)越多的學(xué)者把研究的方向轉(zhuǎn)向了基于簡(jiǎn)單分形理論的圖像型火災(zāi)檢測(cè)。由于它不僅繼承了圖像型火災(zāi)檢測(cè)的非接觸性檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也利用火焰與煙霧的分形特性進(jìn)行火災(zāi)圖像的分

2、割，成為國(guó)內(nèi)外火災(zāi)檢測(cè)領(lǐng)域最新關(guān)注的熱點(diǎn)。本文利用局部分形維數(shù)對(duì)林火圖像中煙霧與火焰進(jìn)行描述，提出了三種林火圖像分割的算法。具體研究工作如下:第一，提出一種基于四棱錐模型計(jì)算林火圖像局部分形維數(shù)的煙霧分割算法。
　　本分割算法對(duì)計(jì)算圖像局部分形維數(shù)的三角棱柱模型作出改進(jìn)，將其改進(jìn)成四棱錐。采用四棱錐模型對(duì)林火圖像進(jìn)行局部分形維數(shù)的計(jì)算，來(lái)分割林火圖像中的煙霧。
　　第二，提出了一種基于YCbCr和四棱柱局部分形維數(shù)的林火圖像

3、火焰分割算法。本算法將計(jì)算分形維數(shù)的模型從四棱錐改進(jìn)到四棱柱，同時(shí)將RGB林火圖像轉(zhuǎn)換到Y(jié)CbCr空間進(jìn)行分割。該算法的優(yōu)點(diǎn)在于保證分割精度的同時(shí)，降低了計(jì)算量，同時(shí)也降低了背景因素對(duì)于分割結(jié)果的影響。
　　第三，提出一種基于RGB和四棱柱局部分形維數(shù)的林火圖像火焰分割算法。本算法先提取林火圖像的R、G、B三通道分量，然后對(duì)每一個(gè)分量圖采用四棱柱模型計(jì)算局部分形維數(shù)，完成對(duì)分量圖的分割。最后將三個(gè)分量的結(jié)果進(jìn)行相加運(yùn)算，得到最終的