视频烟雾检测研究进展 被引量：35

1

作者 史劲亭 袁非牛 夏雪 《中国图象图形学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期303-322,共20页

目的视频烟雾检测具有响应速度快、不易受环境因素影响、适用面广、成本低等优势,为及早预警火灾提供有力保障。近年涌现大量视频检测方法,尽管检测率有所提升,但仍受到高误报率和高漏报率的困扰。为了全面反映视频烟雾检测的研究现状... 目的视频烟雾检测具有响应速度快、不易受环境因素影响、适用面广、成本低等优势,为及早预警火灾提供有力保障。近年涌现大量视频检测方法,尽管检测率有所提升,但仍受到高误报率和高漏报率的困扰。为了全面反映视频烟雾检测的研究现状和最新进展,本文重点针对2014年至2017年国内外公开发表的主要文献,进行全面的梳理和分析。方法该工作建立在广泛文献调研的基础上,立足于视频烟雾检测的基本框架,围绕视频图像预处理、疑似烟区提取、烟雾特征描述、烟雾分类识别等处理阶段,系统地对最新文献进行分析和总结。此外,对区别于传统框架的深度学习检测方法亦进行了相关归纳。结果重点依据烟雾运动特征和烟雾静态特征这两类,对疑似烟区提取方法进行梳理;从统计量特征、变换域特征和局部模式特征3个方面对烟雾特征描述方法进行梳理,并从颜色、形状等七个角度进行总结;从基于规则和基于学习这两个视角,梳理烟雾识别和决策方法;最后,对于基于深度学习的方法单独进行了阐述。文献通过系统地梳理,凝练出视频烟雾检测近几年取得的进展和尚存在的不足,并对视频烟雾检测发展前景进行展望。结论针对视频烟雾检测的研究一直备受青睐,越来越多性能优秀的检测算法不断涌现。通过对现有研究进行全面梳理和系统分析,期望视频烟雾检测能取得更大的进展并更好地应用于工业领域,为火灾预警提供更有力的保障。 展开更多

关键词 视频烟雾检测 烟雾识别 特征提取 运动特征 静态特征 局部特征

原文传递

室内火灾机械排烟过程烟气运动的数值分析 被引量：13

2

作者 梁栋 周孝清 +2 位作者 廖建卫 邓伟雄 陈小辉 《广州大学学报（自然科学版）》 CAS 2002年第2期58-62,共5页

建筑物发生火灾时 ,火灾初期室内烟气运动状况直接影响建筑物内受灾人员的疏散 ,本文运用CFD技术 ,初步模拟建筑室内机械排烟作用下火灾初期烟气运动过程 。

关键词 室内火灾 机械排烟过程 烟气运动 数值分析 数值模拟 排烟能力 室内空气流场

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一种基于块的视频烟雾检测算法 被引量：10

3

作者 李文辉 肖林厂 +2 位作者 王莹 傅博 刘培勋 《吉林大学学报（理学版）》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期979-986,共8页

为克服传统探测器的缺点,提高视频烟雾检测算法的检测率,提出一种基于运动块的视频烟雾检测算法.该算法先采用帧差法提取运动块,再分析由运动块组成连通域的面积和运动估计结果,从而确定疑似烟雾区域.通过二维离散小波变换提取高、低频... 为克服传统探测器的缺点,提高视频烟雾检测算法的检测率,提出一种基于运动块的视频烟雾检测算法.该算法先采用帧差法提取运动块,再分析由运动块组成连通域的面积和运动估计结果,从而确定疑似烟雾区域.通过二维离散小波变换提取高、低频能量特征值,并根据运动估计结果提取运动保持特征值,综合各特征值判断是否有烟雾发生.实验结果表明,该方法能及时检测到烟雾,鲁棒性较高、抗干扰能力强,能有效预防火灾. 展开更多

关键词 烟雾检测 运动检测 主运动方向 运动块 小波变换

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基于深度学习的烟雾识别研究 被引量：8

4

作者 王涛 宫宁生 蒋贵祥 《电子技术应用》 2018年第10期131-135,共5页

基于Google第二代人工智能学习系统TensorFlow构建神经网络对烟雾图像进行识别检测,通过改进的运动检测算法截取疑似烟雾区域图像,并结合PCA降维算法和Inception Resnet v2网络模型在TensorFlow平台下进行烟雾特征的训练识别。该算法实... 基于Google第二代人工智能学习系统TensorFlow构建神经网络对烟雾图像进行识别检测,通过改进的运动检测算法截取疑似烟雾区域图像,并结合PCA降维算法和Inception Resnet v2网络模型在TensorFlow平台下进行烟雾特征的训练识别。该算法实现了较大范围的火灾实时检测报警,经过实验证明整个检测过程准确地识别了视频流中的烟雾区域,相比于传统烟雾识别方法具有更高的准确率和自适应性,为大范围的火灾烟雾报警提供了一种有效方案。 展开更多

关键词 烟雾检测 TensorFlow PCA 卷积神经网络 运动检测

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地下车库火灾烟气运动的数值模拟 被引量：5

5

作者 肖淑衡 梁栋 《安全与环境工程》 CAS 2005年第2期83-85,共3页

以CFD软件PHEONICS为基础,采用SIMPLE算法求解NS方程,对地下车库火灾中烟气的流动、传热与燃烧过程进行数值模拟,得到着火空间的浓度场、速度场及温度场分布等。通过对两种条件下(侧排系统、顶排系统)火灾烟气运动的数值模拟,得出相同... 以CFD软件PHEONICS为基础,采用SIMPLE算法求解NS方程,对地下车库火灾中烟气的流动、传热与燃烧过程进行数值模拟,得到着火空间的浓度场、速度场及温度场分布等。通过对两种条件下(侧排系统、顶排系统)火灾烟气运动的数值模拟,得出相同条件下顶排系统的排烟性能明显优于侧排系统的结论。 展开更多

关键词 SIMPLE算法 侧排系统 顶排系统 烟气运动 数值模拟

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基于视频的实时烟雾检测算法 被引量：4

6

作者 张建明 黄继风 《计算机应用与软件》 CSCD 2016年第12期248-252,共5页

为了解决实际烟雾检测中的准确率低、适应性差和速度慢三大问题并提高实时烟雾检测效率,提出基于块的实时烟雾改进算法。首先采用一种基于块的背景减除法提取运动块,再使用归一化的YIQ空间烟雾颜色模型对运动块进行色度检测。然后对由... 为了解决实际烟雾检测中的准确率低、适应性差和速度慢三大问题并提高实时烟雾检测效率,提出基于块的实时烟雾改进算法。首先采用一种基于块的背景减除法提取运动块,再使用归一化的YIQ空间烟雾颜色模型对运动块进行色度检测。然后对由运动块组成的连通域进行时间域上的快速运动方向估计,从而获得烟雾区域,并消除运动异常块的干扰。实验结果表明,该算法简单有效,计算速度快,能适应场景光照变化,能实时检测到烟雾。 展开更多

关键词 烟雾检测 实时 背景减除 运动块

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多特征分析的视频烟雾检测方法 被引量：4

7

作者 方帅 祁林娟 于磊 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2016年第13期222-227,共6页

提出了一种视频烟雾检测方法,利用烟雾颜色、运动方向以及纹理等特征区分烟雾,并在检测烟雾的同时找到火源位置。引入暗原色先验方法提取出与烟雾颜色相似的区域作为烟雾候选区;通过分析图像局部纹理特征估计图像块的运动方向,排除运动... 提出了一种视频烟雾检测方法,利用烟雾颜色、运动方向以及纹理等特征区分烟雾,并在检测烟雾的同时找到火源位置。引入暗原色先验方法提取出与烟雾颜色相似的区域作为烟雾候选区;通过分析图像局部纹理特征估计图像块的运动方向,排除运动方向向下的非烟雾区域,从而缩小烟雾候选区;将烟雾候选区的一系列特征作为支持向量机的输入,分类为烟雾和非烟雾;根据被检测出的烟雾在视频帧中的具体位置以及对应位置出现烟雾的频数估计火源在视频帧中的位置。与相关算法的实验结果进行了比较,证明了该算法的有效性。 展开更多

关键词 烟雾检测 暗原色先验 运动方向 火源

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外大气层空间红外烟幕运动特性和遮蔽特性 被引量：4

8

作者 万敏 冷杰 +1 位作者 邹凯 胡晓阳 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期734-738,共5页

分析了外大气层空间烟幕微粒的运动特性、烟幕发生器的施放方式及红外烟幕的遮蔽效果，论证了红外烟幕应用于外大气层空间的可行性。以粒径1～10pm的超微粉天然鳞片石墨为例，计算分析了红外烟幕在外大气层空间应用中的运动特性、有效... 分析了外大气层空间烟幕微粒的运动特性、烟幕发生器的施放方式及红外烟幕的遮蔽效果，论证了红外烟幕应用于外大气层空间的可行性。以粒径1～10pm的超微粉天然鳞片石墨为例，计算分析了红外烟幕在外大气层空间应用中的运动特性、有效遮蔽时间和范围。在烟幕施放过程中，施放时赋予烟幕微粒相对于飞行器的初速度直接影响了烟幕的扩散速度，从而影响了烟幕的滞留时间。通过控制烟幕发生器的施放速度，使用较小体积和质量的烟幕剂，可在约10min内实现对外大气层空间目标的遮蔽需求。 展开更多

关键词 烟幕 红外 外大气层 运动 遮蔽

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通风不良室内火蔓延行为的大涡模拟 被引量：2

9

作者 袁书生 张健 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2009年第1期1-7,共7页

通风不良的建筑物室内发生的火灾具有很大的危害性。采用湍流大涡模拟方法,研究了通风不良室内火灾的烟气运动与火蔓延行为,得到了室内烟气温度、组分浓度、压力和速度等随时间的变化。在通风良好的条件下,计算得到的时均稳态的烟气温... 通风不良的建筑物室内发生的火灾具有很大的危害性。采用湍流大涡模拟方法,研究了通风不良室内火灾的烟气运动与火蔓延行为,得到了室内烟气温度、组分浓度、压力和速度等随时间的变化。在通风良好的条件下,计算得到的时均稳态的烟气温度与氧气浓度分布与实验相符合。在通风不良的条件下,模拟得到的烟气瞬时温度随时间的变化也与实验基本相符合,预报出了当氧气浓度消耗到较低程度时,火焰脱离壁面向通风口处移动的现象。 展开更多

关键词 室内火灾 通风不良 大涡模拟 烟气运动 火蔓延

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基于运动块追踪的视频烟雾探测方法 被引量：2

10

作者 丁怀对 刘申友 +1 位作者 许玉坤 王文伟 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期96-100,共5页

烟雾探测是预见火灾隐患的重要手段,具有快速响应和非接触等优点,但现有方法在减少计算量和减少误报上尚需改进。提出了一种基于运动块追踪的视频烟雾探测方法。采用混合高斯模型对背景进行建模,提取可疑运动区域并划分运动块,根据运动... 烟雾探测是预见火灾隐患的重要手段,具有快速响应和非接触等优点,但现有方法在减少计算量和减少误报上尚需改进。提出了一种基于运动块追踪的视频烟雾探测方法。采用混合高斯模型对背景进行建模,提取可疑运动区域并划分运动块,根据运动块灰度变化及与周围8邻域运动块的灰度梯度,筛选需要全程跟踪的目标运动块。在随后追踪过程中,分析各个运动块的运动方向、灰度衰减变化及半透明性特征,综合各特征值对烟雾进行判断。在测试烟雾视频中,60帧内便可以探测到烟雾块,而在干扰视频中只出现了1次误报。试验结果表明该方法减少了计算量,提高了烟雾检测的准确性,降低了误报率。 展开更多

关键词 安全工程 烟雾探测 混合高斯模型 运动跟踪 灰度衰减 半透明性

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烟幕云团运动特性分析 被引量：2

11

作者 保石 张紫浩 《光电技术应用》 2015年第4期20-23,54,共5页

从烟幕湍流扩散的浓度方程出发,分析了烟幕云团湍流运动的基本特征,并通过试验分析烟幕弹静爆和发烟机喷射后,几种烟幕材料成烟在近地面的运动特性和扩散趋势,以便在以后对烟幕扩散模式研究中,通过确定一定试验条件下的扩散方差/扩散系... 从烟幕湍流扩散的浓度方程出发,分析了烟幕云团湍流运动的基本特征,并通过试验分析烟幕弹静爆和发烟机喷射后,几种烟幕材料成烟在近地面的运动特性和扩散趋势,以便在以后对烟幕扩散模式研究中,通过确定一定试验条件下的扩散方差/扩散系数,建立起烟源特征参数(烟剂装填量等)、大气环境与效应参数(消光遮蔽性能等)的关系,最终评价烟幕的遮蔽面积、留空时间等实际使用性能。 展开更多

关键词 烟幕粒子 运动特性 湍流扩散 中空材料

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基于局部极值共生模式和能量分析的烟雾检测 被引量：1

12

作者 袁梅 全太锋 黄洋 《电讯技术》 北大核心 2019年第8期962-969,共8页

针对烟雾稀薄的场景提出了一种新颖且具有鲁棒性的视频烟雾检测方法,该方法主要由预处理、特征提取和图像分类三个阶段组成。在预处理阶段,使用背景差分算法提取视频帧的运动前景区域,并采用HSV颜色空间作用于运动前景区域识别烟雾像素... 针对烟雾稀薄的场景提出了一种新颖且具有鲁棒性的视频烟雾检测方法,该方法主要由预处理、特征提取和图像分类三个阶段组成。在预处理阶段,使用背景差分算法提取视频帧的运动前景区域,并采用HSV颜色空间作用于运动前景区域识别烟雾像素;然后使用局部极值共生模式(Local Extrema Co-occurrence Pattern,LECoP)计算纹理特征和使用烟雾能量分析计算能量特征;最后,将特征矢量融合训练支持向量机(Support Vector Machine,SVM)用于识别烟雾。实验结果表明该方法能有效检测出烟雾。 展开更多

关键词 烟雾检测 运动前景 能量分析 局部极值共生模式 支持向量机

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基于机器学习的烟雾检测算法去除固定干扰 被引量：1

13

作者 刘青松 崔更申 +1 位作者 吴鹏 李传明 《计算机测量与控制》 2015年第3期880-881,885,共3页

烟雾是早期火灾最为突出的视觉表现,因此检测火灾烟雾在日常防火应用中具有重要的意义;针对目前视频烟雾检测算法中误报率高,适应性差等特点,在实施基本烟雾检测算法并在其基础上提出基于机器学习的视频烟雾去干扰方法,能很大程度上去... 烟雾是早期火灾最为突出的视觉表现,因此检测火灾烟雾在日常防火应用中具有重要的意义;针对目前视频烟雾检测算法中误报率高,适应性差等特点,在实施基本烟雾检测算法并在其基础上提出基于机器学习的视频烟雾去干扰方法,能很大程度上去除固定干扰物的干扰,提高了烟雾识别的正确率;实验证明,该算法可以较好、较快地检测出烟雾,并做出早期的预警工作,且具有检测精确等优点,很方便在现实中推广使用。 展开更多

关键词 烟雾检测 运动块 线性分类器 固定干扰 机器学习

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受限空间中烟羽流结构的实验研究

14

作者 麻柏坤 张人杰 袁理明 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 1994年第6期676-679,共4页

在建筑物火灾中,烟气运动对于火灾的蔓延、报警等有着重要作用。我们对有侧壁影响的受限空间中的烟气羽流进行了实验研究,测量了温度分布、速度分布和湍流脉动强度分布。结果表明,由于受到侧壁的影响,这些分布都呈现非对称性,羽流向粼... 在建筑物火灾中,烟气运动对于火灾的蔓延、报警等有着重要作用。我们对有侧壁影响的受限空间中的烟气羽流进行了实验研究,测量了温度分布、速度分布和湍流脉动强度分布。结果表明,由于受到侧壁的影响,这些分布都呈现非对称性,羽流向粼近的壁面偏斜。 展开更多

关键词 浮力羽流 湍羽流 烟气运动 建筑物 火灾预防

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基于运动和亮度显著性的森林烟雾分割方法

15

作者 赵楠 王晓薇 《软件工程》 2021年第5期10-12,共3页

本文提出了一种基于运动和亮度显著性检测的烟雾区域分割方法,目的是解决传统的运动检测方法对于树叶抖动、摄像机抖动等不显著的运动区域比较敏感的问题。采用低秩结构化稀疏分解方法提取前景区域,然后计算烟雾的显著性,以便进一步分... 本文提出了一种基于运动和亮度显著性检测的烟雾区域分割方法,目的是解决传统的运动检测方法对于树叶抖动、摄像机抖动等不显著的运动区域比较敏感的问题。采用低秩结构化稀疏分解方法提取前景区域,然后计算烟雾的显著性,以便进一步分离。我们提出一种基于自适应参数的群稀疏鲁棒标准正交子空间学习(ROSL)的显著性测量方法。实验表明,该方法能够很好地处理大范围的烟雾视频,并能获得较好的烟雾检测结果。 展开更多

关键词 烟雾分割 运动显著性 亮度显著性 群稀疏ROSL

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基于累积量和主运动方向的视频烟雾检测方法 被引量：51

16

作者 袁非牛 张永明 +2 位作者 刘士兴 于春雨 沈诗林 《中国图象图形学报》 CSCD 北大核心 2008年第4期808-813,共6页

视频烟雾检测具有响应速度快、非接触等优点。但现有的视频检测方法误报率比较高。通过分析早期火灾烟雾运动规律,提出了一种适用于普通视频的烟雾检测方法。为了加快检测速度,将视频图像分割成大小相等的块,并估计每个块的运动方向。... 视频烟雾检测具有响应速度快、非接触等优点。但现有的视频检测方法误报率比较高。通过分析早期火灾烟雾运动规律,提出了一种适用于普通视频的烟雾检测方法。为了加快检测速度,将视频图像分割成大小相等的块,并估计每个块的运动方向。采用滑动时间窗口生成块运动方向时间序列,在此时间序列的基础上计算块的累积量和主运动方向。累积量可以反映出运动持续的程度,而主运动方向表明每个块最可能的运动方向,可以有效地抑制噪声的干扰。根据累积量和主运动方向提取出3维特征矢量,采用贝叶斯分类器进行烟雾的检测。实验结果表明,该方法鲁棒性高、速度快,能够准确地检测烟雾的出现。 展开更多

关键词 视频烟雾检测 累积量 主运动方向 特征分析 计算机视觉

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基于目标区域的卷积神经网络火灾烟雾识别 被引量：16

17

作者 冯路佳 王慧琴 +2 位作者 王可 卢英 王钾 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2020年第16期75-83,共9页

在场景复杂、干扰较多的情况下,传统的火灾烟雾识别方法的识别性能不高。针对该问题,提出了一种基于目标区域的卷积神经网络火灾烟雾识别方法,构建两层的火灾烟雾识别模型,利用目标区域定位层的运动检测算法对火灾烟雾图像进行烟雾目标... 在场景复杂、干扰较多的情况下,传统的火灾烟雾识别方法的识别性能不高。针对该问题,提出了一种基于目标区域的卷积神经网络火灾烟雾识别方法,构建两层的火灾烟雾识别模型,利用目标区域定位层的运动检测算法对火灾烟雾图像进行烟雾目标区域的提取,快速去除复杂场景的大量无关干扰信息,并将提取的烟雾目标区域输入火灾烟雾识别层,通过卷积神经网络精细提取烟雾的深层特征后进行分类,完成火灾烟雾的识别。实验结果表明,所提方法在复杂环境下的数据集中,抗干扰能力较强,能够有效降低误检率,提高烟雾识别的准确率。 展开更多

关键词 图像处理 火灾烟雾识别 目标区域 卷积神经网络 运动检测 抗干扰能力

原文传递

烟幕初始云团最大半径数值模拟 被引量：10

18

作者 陈浩 高欣宝 +2 位作者 李天鹏 张开创 杨洋 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期820-827,共8页

基于圆柱体发烟装置,采用Truegrid仿真软件建立带有"V"型刻槽的圆柱壳体网格模型,并用Autodyn软件建立发烟装置仿真模型,对烟幕初始云团爆炸分散过程爆轰压力变化规律进行数值模拟。借助于MATLAB提供的分段线性插值函数,将压... 基于圆柱体发烟装置,采用Truegrid仿真软件建立带有"V"型刻槽的圆柱壳体网格模型,并用Autodyn软件建立发烟装置仿真模型,对烟幕初始云团爆炸分散过程爆轰压力变化规律进行数值模拟。借助于MATLAB提供的分段线性插值函数,将压力作为已知量引入爆炸分散理论模型,采用欧拉法对模型进行数值计算。开展了野外测试实验,采用摄像法和图像处理技术得到试验数据。结果表明,爆炸分散第一阶段发生时间为0～8.9×10-6s,烟幕初始云团最大半径增大为原来的3～4倍;在爆炸分散第二阶段,烟幕初始云团最大半径增大到约3 m。基于Truegrid与Autodyn混合仿真,并与爆炸分散理论模型相结合的方法,相比仅利用数值积分求解爆炸分散模型的传统理论方法,烟幕初始云团最大半径的计算误差降低了3%～8%,且烟幕初始云团最大半径比单一理论模型法更接近实验结果。采用欧拉法计算模型的收敛性优于四阶龙格-库塔法。 展开更多

关键词 烟幕初始云团 爆炸分散 Truegrid模拟 Autodyn模拟 运动规律 欧拉法

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基于特征分析的卷积神经网络烟雾识别 被引量：8

19

作者 殷亚萍 柴文 +2 位作者 凌毅德 朱芳华 王晓君 《无线电工程》 北大核心 2021年第7期526-533,共8页

针对烟雾特征提取误差较高的问题,提出了一种烟雾特征与卷积神经网络结合(Characteristic Analysis Net_CNN,CAN__CNN)算法。CAN__CNN算法包含特征分析与目标识别两部分。特征分析部分主要利用烟雾的运动方向特征与颜色特征过滤烟雾图... 针对烟雾特征提取误差较高的问题,提出了一种烟雾特征与卷积神经网络结合(Characteristic Analysis Net_CNN,CAN__CNN)算法。CAN__CNN算法包含特征分析与目标识别两部分。特征分析部分主要利用烟雾的运动方向特征与颜色特征过滤烟雾图像中的其他运动物体,目标识别利用卷积神经网络获取烟雾深层次特征完成烟雾识别。与经典卷积神经网络算法进行性能对比,该算法在检测准确率方面有了一定的提升。 展开更多

关键词 烟雾检测识别 运动特征 颜色特征 结构相似性 卷积神经网络

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基于运动累积和半透明的视频烟雾探测模型 被引量：7

20

作者 袁非牛 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2007年第4期396-400,共5页

通过分析早期火灾烟雾运动规律,提出了一种适用于普通可见光视频的运动累积和半透明的视频烟雾探测模型。由于烟雾通常从阴燃点持续冒出,因而通过累积模型度量运动像素的累积程度,能够很好地捕获这种早期火灾的时空视觉特征,同时有效地... 通过分析早期火灾烟雾运动规律,提出了一种适用于普通可见光视频的运动累积和半透明的视频烟雾探测模型。由于烟雾通常从阴燃点持续冒出,因而通过累积模型度量运动像素的累积程度,能够很好地捕获这种早期火灾的时空视觉特征,同时有效地抑制噪声的干扰。根据烟雾的模糊和部分遮挡背景特性,提出了一种基于高通滤波的半透明遮挡快速模型。半透明模型能有效地表征烟雾遮挡的半透明特性。实验结果表明,累积和半透明模型相结合提高了鲁棒性、增强了抗干扰性,明显地提高了探测的准确率。 展开更多

关键词 视频烟雾探测 运动累积模型 半透明模型 特征分析 计算机视觉

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