基于圖像暗原色統計的火災巡檢裝置方法設計

戴沈旭

摘 要：該文主要介紹基于圖像暗原色統計的火災巡檢裝置的實現方法，并通過調節火災巡檢裝置的警報閥值，運用去霧算法的原理，計算和統計圖像中暗原色的數量，可以掌握當前環境中的煙霧狀況，設定適當的報警閥值，從而能夠在火災發生的第一時間報警，準確及時的報警操作能夠減少不必要的人員傷亡和經濟損失。該文所設計的火災檢測體系，通過原有攝像頭就能完成，減少了不必要的經濟支出，而且暗原色煙霧檢測系統比以往的溫度、煙霧報警檢測系統更加安全、可靠，給廣大設計研發人員在設計各種火災監控報警裝置提供設計思路。

關鍵詞：圖像 暗原色 火災報警

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）04（b）-0037-01

在日常生活中，在火災現場，由于燃燒的不完全性，會產生大量的煙霧。但由于煙霧散射影響使得拍攝出來的景物能見度和對比度降低，所以可以通過對拍攝到的圖像進行分析處理，運用去霧算法的原理，計算和統計圖像中暗原色的數量，可以掌握當前環境中的煙霧狀況，設定適當的報警閥值。當裝置檢測到的暗原色個數大于報警閥值，則發出警報；否則繼續巡檢，不報警。該方法能有效的針對性地消除復雜、惡劣環境因素對火災探測系統的影響，對提高大型廠房、倉庫、禮堂、商場、銀行、車站、機場、森林等大空間場所的火災監測技術水平有重要作用。因此，簡單有效的圖像去霧算法對提高火災檢測系統的可靠性和魯棒性具有重要意義，而且該方法可以有效地提高探測精度，大大縮短探測時間，提供更豐富的火災現場信息，而且能夠在很大程度上降低火災探測的誤報率和漏報率。實現更安全、準確、高效、可靠的火災檢測方法。

1 實現方法

該系統的實現方法是在現有圖像技術基礎上，采用去霧算法的基本原理對圖像進行處理，將圖像轉換為暗原色圖，通過對其中煙霧的統計，調節適當的報警閥值，進行火災預警，從而達到系統的控制和實現。

（1）通過原有攝像頭讀取指定空間內的實時圖像，并將圖像按照指定的巡檢間隔傳輸到中央處理單元（CPU）中。中央處理單元可以管理多臺攝像頭分時段傳來的圖像數據，提高CPU工作效率，減少不必要的設備支出。

（2）中央處理單元（CPU）將傳輸來的彩色圖像進行分析，首先將讀取來的彩色圖像分解為紅、綠、藍三種通道的灰度圖像。

（3）將圖像分塊化，便于定位各個灰度圖像上的各個像素點的位置坐標。方便統計暗原色的煙霧個數。

（4）計算出彩色圖像在各顏色灰度圖像的最大亮度，然后計算出各顏色灰度圖像的亮度歸-化矩陣。

（5）分別循環求出紅色、綠色、藍色灰度圖的歸-化矩陣，求出點的局部窗暗原色值，組成一個暗原色矩陣，假設在其中一個矩陣中，中心位置在處的維局部窗口為，m為正方形窗口的橫向和縱向像素的個數。則點的局部窗口的暗原色值為，同理求得。

（6）通過點的局部窗口的暗原色值，求出暗原色通道矩陣。

（7）統計暗原色通道的暗點與亮點的個數。假設暗原色通道矩陣中的元素表示為一個矩陣，為行位置，為列位置，當時，則將其統計為暗點，當時則統計為亮點。

（8）統計出暗原色的個數，計算出其占總像素的百分比。當該值超過警報值時，進行報警操作。否則掃描下一張圖像。

2 結語

該論文著重講述了一種基于圖像暗原色統計的火災巡檢裝置的方法設計，利用巡檢的方式進行控制，使得控制器能夠得到充分的利用。本文所設計的火災檢測體系，通過原有攝像頭就能完成，減少了不必要的經濟支出，而且暗原色煙霧檢測系統比以往的溫度、煙霧報警檢測系統更加安全、可靠，而且能夠在火災發生初期檢測出火災，將損失降到到最少。

參考文獻

[1] NARASIMHA SG，NAYAR SK.Contrast restoration of weatherdegraded images[J]. IEEE Transactions on Pattern Analysis andMachine Intelligence，2003.

[2] NARASIMHAN S G，NAYAR S K.Interactive （de）weathering ofan image usingphysicalmodels[EB/OL].http：//ljk.imag.fr/membres/Bill.Triggs/events/iccv03/cdrom/cpm-cv03/31_narasimhan.pdf，2010.

[3] 孫祥，黃曉鳴.基于MATLAB的集成化圖像處理系統[J].科學技術與工程，2007（20）.

[4] 郭磊，黃鋒華，邱靜.基于MATLAB圖像處理的潮位數字化方法及應用[J].長江科學院院報，2014（7）.