基于图像处理的森林火灾识别方法研究

基于图像处理的森林火灾识别方法研究(论文12000字)
摘要：森林资源在地球生态中的作用是不言而喻的，然而每年都有数万平方公里的森林消散在森林火灾的肆虐之中。几乎每年全球都会爆发数十万次大大小小的森林火灾，其造成的损失可达数百亿美元而对自然生态造成的损害更是不可估量的，因此加紧对森林火灾的识别监测技术的研究，是当今社会各国最急于解决的课题之一。针对林火防护如此大范围的火情监测，本文提出了一种基于图像处理的林火识别研究方案，这种森林火灾监测方式集成了计算机视觉、数字图像处理、模式识别和信号处理等技术。没有环境和距离的限制,火焰可以被自动识别,在火灾初期能够起到火灾警报的作用。实验表明：样本图像的预处理、火焰阈值和火焰特征提取是层层递进的，通过前几步的处理明确识别的内容，最终实现对林火的识别剖析。
关键词：图像处理，图像预处理，区域分割，特征提取，火焰识别

Research on Forest Fire Identification Method Based on Image Processing
Abstract: The role of forest resources in the earth's ecology is self-evident, but every year tens of thousands of square kilometers of forest are dissipated in the ravages of forest fires.However, the harm caused by forest fires to the forest environment cannot be estimated. Almost every year, hundreds of thousands of large and small forest fires have been reported in the world. The losses caused by them have reached tens of billions of U.S. dollars and the damage caused to natural ecology is inestimable. Therefore, the research on the identification and monitoring technologies for forest fires has been stepped up. , is one of the most urgent issues in the countries of today's society. For forest fire protection against such a wide range of fire monitoring, this paper presents a forest fire identification research program based on image processing. This forest fire monitoring method integrates computer vision, digital image processing, pattern recognition and signal processing technologies. Without the limitations of the environment and distance, the flame can be automatically identified and can act as a fire alarm early in the fire. Experiments show that the preprocessing, flame threshold and flame feature extraction of sample images are progressive, Through the first few steps to clearly identify the contents of the final realization of the identification of forest fire analysis.
Keywords: image processing, image preprocessing, region segmentation, feature extraction, flame recognition
 

目   录    2
第一章 绪论    1
1.1选题的目的和意义    1
1.2 国内外森林火灾监测预警技术概况    1
1.2.1 国外发展概况    2
1.2.2 国内发展概况    2
1.3 本文主要研究内容    3
第二章 森林火灾图像识别研究的理论概述    4
2.1森林火灾的基本特性    4
2.1.1 森林火灾的种类    4
2.1.2 火焰的燃烧现象    4
2.1.3火焰的热物理特征    5
2.2图像处理识别的主要内容    5
2.2.1图像预处理的原理    6
2.2.2图像分割技术    6
2.2.3森林火灾图像的特征    6
3.1图像预处理的原理    7
3.2图像增强    7
3.2.1直方图灰度变换    7
3.3图像滤波    9
3.3.1 中值滤波增强    9
3.3.2 matlab中值滤波程序示例    10
第四章 火焰图像区域分割    12
4.1基于普通阈值法的火焰区域分割    12
4.2迭代法阈值分割    12
4.2.1迭代算法原理    13
4.3 otsu法阈值分割    14
4.3.1 otsu算法原理    14
4.4数学形态学处理    15
4.3.1腐蚀    15
4.4.2 膨胀    16
4.4.3 开运算    17
第五章 火焰特征提取    19
5.1特征提取的原则    19
5.2火焰的静态特征    19
5.2.1森林火灾视频图像的颜色特征    19
5.2.2在HSV空间下的颜色特征提取    20
5.2.3 HSV分量图及H-S直方图示例    20
5.2.4 基于matlab的火焰识别实验    21
5.3 HOG特征提取方法    23
5.3.1颜色空间归一化    23
第六章 火焰识别    25
6.1 支持向量机在火焰识别中的应用    25
6.1.1支持向量机（svm）工作原理    25
6.1.2 SVM 分类器设计    26
6.3 GUI界面设计    27
6.4 运行效果    31
结论    34
参考文献    35
致谢    36