隧道火災紅外雙目視覺定位系統(tǒng)研究.pdf

1、公路隧道作為一種重要的交通基礎(chǔ)設施,內(nèi)部封閉的環(huán)境和線形的特殊結(jié)構(gòu)一旦發(fā)生火災,如果得不到及時的控制,將造成不可估量的人員和財產(chǎn)損失。目前國內(nèi)開展的工作主要集中在對火災的探測和報警,沒有深入的將新型火災探測技術(shù)與傳統(tǒng)的消防設備進行功能融合。改變目前消防設施對人員完全依賴的現(xiàn)狀,實現(xiàn)機器人自動滅火的新消防理念,提高消防的時效性,降低人員、財產(chǎn)損失,保障隧道安全可靠的運行已成為亟待解決的問題。本文研究的火災紅外雙目定位系統(tǒng),能及時、準確的定

2、位隧道內(nèi)火源的坐標,控制消防機器人消滅火災。系統(tǒng)以長波紅外熱成像儀作為探頭,將現(xiàn)場的紅外熱輻射信號轉(zhuǎn)換成模擬紅外圖像,接著利用圖像采集卡將紅外圖像數(shù)字化并輸入計算機,然后利用紅外圖像處理方法識別并計算火災的空間位置坐標并自動啟動滅火系統(tǒng),控制消防水炮對準火源、熄滅火災。本文主要研究內(nèi)容如下:
　　1.針對熱成像儀輸出圖像的顏色特征,采用基于顏色空間的均勻色差彩色圖像分割算法,該算法將火災紅外圖像中呈現(xiàn)紅、黃、白顏色的區(qū)域(高溫目標

3、)提取出來,然后依據(jù)火焰的靜態(tài)和動態(tài)特征判斷可疑區(qū)域是否發(fā)生火災,取得了良好的識別效果。
　　2.關(guān)于火災自動定位技術(shù),本文研究了雙目視覺系統(tǒng)定位的數(shù)學模型,結(jié)合消防規(guī)范對系統(tǒng)定位范圍與定位精度進行了分析,確定了雙目視覺系統(tǒng)的參數(shù)配置。對雙目視覺定位系統(tǒng)進行了內(nèi)外參數(shù)的標定,得出描述兩臺熱像儀之間相對位置關(guān)系的旋轉(zhuǎn)、平移矩陣,最后通過匹配兩臺熱像儀紅外圖像中火災的特征點,利用三角計算原理得出火災的位置坐標。
　　3.在以上的