林火地面紅外探測圖像信號的采集與處理研究.pdf

1、有效的對火災(zāi)進行監(jiān)控是森林防火的關(guān)鍵技術(shù)。目前基于圖像處理的林火監(jiān)測方法是監(jiān)測火災(zāi)發(fā)生時生成的煙霧,經(jīng)信號處理、比較和判斷后發(fā)出火災(zāi)報警信號[1]。對于蔓延較慢的火災(zāi)監(jiān)測效果較好,但是對于突發(fā)性伴隨大風(fēng)的火災(zāi)由于灰度圖像信息少,仍存在難監(jiān)測的問題,并且不能準確描述火場信息而延誤撲火戰(zhàn)機?；谏鲜銮闆r,為了準確、直觀的描述火場信息,減少林火損失,林火地面紅外探測圖像信號的處理研究已迫在眉睫。
　　 本文以先進的紅外火災(zāi)監(jiān)測技術(shù)為基

2、礎(chǔ),結(jié)合林火紅外圖像的特征和數(shù)字圖像處理理論,從實際出發(fā),完成了林火地面紅外探測圖像信號采集與處理系統(tǒng)設(shè)計。該系統(tǒng)主要由非制冷IRFPA熱像儀、高精度轉(zhuǎn)臺、FPGA主板、以太網(wǎng)等組成。熱像儀安裝在林區(qū)瞭望塔上,對林區(qū)溫度場實施連續(xù)分層掃描監(jiān)測,通過FPGA主板實現(xiàn)每幀林火圖像灰度值的正確采集,將采集到的林火圖像數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)傳輸?shù)缴衔粰C進行圖像處理,其中包括林火紅外灰度圖像去噪和偽彩色處理,克服了人眼難以從灰度圖像中提取豐富信息的缺點,

3、達到彩色圖像能準確直觀的描述火場信息的功能,實現(xiàn)智能林火圖像識別功能,并將最終識別結(jié)果顯示在地理信息系統(tǒng)上,方便監(jiān)測人員做出撲火計劃。
　　 該系統(tǒng)能夠準確鑒別林火目標,通過熱像儀采集火警圖像,并對灰度圖像進行處理,從復(fù)雜的背景中把火警目標用彩色圖像識別出來,能夠克服電子噪聲干擾和背景熱異常,如受熱的道路,所造成的虛警,彌補了灰度圖像不能準確直觀的描述火場信息的缺點。
　　 本文主要研究三個模塊的內(nèi)容:林火紅外圖像采集、