隧道火災(zāi)紅外雙目視覺(jué)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(shè)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(zāi),如果得不到及時(shí)的控制,將造成不可估量的人員和財(cái)產(chǎn)損失。目前國(guó)內(nèi)開(kāi)展的工作主要集中在對(duì)火災(zāi)的探測(cè)和報(bào)警,沒(méi)有深入的將新型火災(zāi)探測(cè)技術(shù)與傳統(tǒng)的消防設(shè)備進(jìn)行功能融合。改變目前消防設(shè)施對(duì)人員完全依賴的現(xiàn)狀,實(shí)現(xiàn)機(jī)器人自動(dòng)滅火的新消防理念,提高消防的時(shí)效性,降低人員、財(cái)產(chǎn)損失,保障隧道安全可靠的運(yùn)行已成為亟待解決的問(wèn)題。本文研究的火災(zāi)紅外雙目定位系統(tǒng),能及時(shí)、準(zhǔn)確的定

2、位隧道內(nèi)火源的坐標(biāo),控制消防機(jī)器人消滅火災(zāi)。系統(tǒng)以長(zhǎng)波紅外熱成像儀作為探頭,將現(xiàn)場(chǎng)的紅外熱輻射信號(hào)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(jì)算機(jī),然后利用紅外圖像處理方法識(shí)別并計(jì)算火災(zāi)的空間位置坐標(biāo)并自動(dòng)啟動(dòng)滅火系統(tǒng),控制消防水炮對(duì)準(zhǔn)火源、熄滅火災(zāi)。本文主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　1.針對(duì)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(zāi)紅外圖像中呈現(xiàn)紅、黃、白顏色的區(qū)域(高溫目標(biāo)

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