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)濟效益。更重要的是，森林是生態(tài)多樣性的基礎(chǔ)，是大量動植物賴以生存的家園。此外，森林還具有減少土壤流失，保護環(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，頻發(fā)的森林火災(zāi)還在進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，如果能及早發(fā)現(xiàn)森林火險并進行預(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方法分別進行了實驗分析。
　　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)的圖像分割方法進行了研究，重點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)圖像的識別進行了深入研究。論述了火焰圖像面積擴散性的特點，將這一特點作為火災(zāi)圖像識別的預(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