基于數(shù)字圖像處理的森林火災(zāi)探測算法的研究.pdf

1、森林作為最大的陸地生態(tài)系統(tǒng)，資源儲(chǔ)量豐富，可以為人類提供多種生活用品，創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益。更重要的是，森林是生態(tài)多樣性的基礎(chǔ)，是大量動(dòng)植物賴以生存的家園。此外，森林還具有減少土壤流失，保護(hù)環(huán)境，防治自然災(zāi)害等作用，常常被稱為“地球之肺”。我國森林面積總量排名世界第五，而人均占有量僅為世界平均水平的1/5。與此同時(shí)，頻發(fā)的森林火災(zāi)還在進(jìn)一步侵蝕著寶貴的森林資源。因此，在火災(zāi)有效防治的同時(shí)，如果能及早發(fā)現(xiàn)森林火險(xiǎn)并進(jìn)行預(yù)警將大大減少森林火災(zāi)

2、所帶來的損失。針對以上問題，本文應(yīng)用數(shù)字圖形處理技術(shù)對早期森林火災(zāi)進(jìn)行了深入研究。
　　論文首先總結(jié)了國內(nèi)外各種火災(zāi)探測技術(shù)及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展現(xiàn)狀，提出了結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圖像型火災(zāi)探測技術(shù)。然后對常用的顏色空間及其轉(zhuǎn)換關(guān)系進(jìn)行了闡述。接著介紹了視頻圖像的獲取方法，提出了基于RGB三分量的圖像灰度化技術(shù)。對常用的幾種濾波算子以及直方圖均衡化的圖像增強(qiáng)方法分別進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析。
　　其次，闡述了圖像序列的背景差法。緊接著，針對單一空間

3、域內(nèi)的圖像分割方法進(jìn)行了研究，重點(diǎn)提出了基于顏色分量的差影法以及閾值分割、邊緣檢測算法。此后，介紹了形態(tài)學(xué)處理技術(shù)。
　　最后，提出了火焰特征的提取原則，對火災(zāi)圖像的識(shí)別進(jìn)行了深入研究。論述了火焰圖像面積擴(kuò)散性的特點(diǎn)，將這一特點(diǎn)作為火災(zāi)圖像識(shí)別的預(yù)判決條件，以提高系統(tǒng)的工作效率。針對火焰圖像的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)視覺特征，在顏色，紋理，形體等方面分別給出了判別依據(jù)及檢測算法。然后，將火焰的圖像特征作為輸入信號，利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，對圖像特征信