嵌入式圖像型火災檢測系統(tǒng)的實現(xiàn).pdf

1、為解決傳統(tǒng)感溫、感煙等傳感器型火災檢測器不能適應大空間的應用問題，采用圖像識別技術進行火災檢測。本文研究了一種基于嵌入式圖像處理技術的火災檢測系統(tǒng)，主要利用早期火災圖像的特征對火災進行檢測，特點是系統(tǒng)的集成度高，適合于野外和多點網(wǎng)絡應用。
　　本文設計的嵌入式火災檢測系統(tǒng)硬件主要由FPGA和ARM組成，其中FPGA完成CMOS圖像傳感器的驅動，并將采集的圖像數(shù)據(jù)緩存到SRAM中。本文使用兩片SRAM進行輪換存儲，實現(xiàn)圖像的采集和處

2、理同時進行。ARM作為整個系統(tǒng)最主要的部分，實現(xiàn)與FPGA協(xié)調工作，從存儲器SRAM中獲得圖像數(shù)據(jù)，完成圖像的預處理和火災檢測算法，將圖像數(shù)據(jù)和檢測信息傳送到計算機終端，使得人們在得到檢測結果的同時還可以對現(xiàn)場實現(xiàn)監(jiān)控。
　　本文檢測的目標是煙霧和火焰。以煙霧和火焰圖像的動態(tài)特征作為早期火災檢測的依據(jù)，分析了煙霧和火焰與其他干擾物在整體移動規(guī)律、發(fā)源點的位置變化和幀間相似度上的差別，并用幾何算法描述出每一種動態(tài)特征。圖像處理和識別

3、計算過程是:首先進行圖像預處理，利用中值濾波器濾除圖像中的孤立噪聲，并將圖像縮小以減少系統(tǒng)的計算量，然后利用背景差分法和幀間相與提取圖像中的運動區(qū)域，之后對運動區(qū)域進行特征提取，利用滑動窗對連續(xù)的多幀圖像的特征進行分析，并對提取三個特征值進行加權判斷，如果加權值達到設置的閾值則判斷有火災發(fā)生。
　　測試的結果表明本系統(tǒng)能夠穩(wěn)定地工作。傳感器采集的圖像清晰完整，滿足系統(tǒng)對圖像質量的要求，能夠識別出火災圖像，實現(xiàn)早期火災檢測。本系統(tǒng)具