基于多传感器融合的火灾识别系统研究与设计

来源 :浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:linfenrir
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
火灾是最常见的灾害之一。一旦发生火灾,就会造成大量的人员伤亡以及重大的经济损失。因此,在火灾初期进行准确且快速的火灾识别具有重大的现实意义。随着计算机技术的不断发展,基于视频的火灾识别技术得到了广泛的关注。但目前基于视频的火灾识别方法仍存在误报率高等问题。针对以上情况,本文提出一种基于多传感器融合的火灾识别算法,并设计搭建了相应的系统平台对该方法的有效性与应用性进行了验证。本文首先分析了可见光与红外图像的特征差异。在此基础上,研究常用的视频火灾识别技术,包括各种图像预处理方法、前景提取算法、机器学习和深度学习算法。其次,针对单一视频探测能力不足的情况,本文提出一种基于多传感器融合的火灾识别算法。基于红外视频,采用基于Otsu阈值分割的前景提取算法分割疑似火灾区域;再从动态和静态两个角度研究了火灾图像视频的主要特征,包括圆形度、矩形度、偏心率、面积变化率和Hu矩等;最后采用了一种基于多特征融合的SVM火灾识别方法。基于可见光视频,提出一种混合动态检测和颜色检测结合的新方法。该方法可以准确提取图像中的疑似火灾区域,实现疑似目标定位;最后,针对火灾数据集较小的问题,提出一种基于改进MobileNetV3的深度迁移学习方法,提升网络模型对于火灾特征的识别能力,并利用该网络模型进行火灾识别。在此基础上,通过集成红外图像和可见光图像的信息实现多传感器融合的火灾识别算法。实验结果表明,与基于单一传感器的火灾识别技术相比,本文提出的基于多传感器融合的火灾识别算法具有更高的准确率和更低的误报率。最后,基于所提出的多传感器融合火灾识别算法,设计并物理实现了一套火灾识别系统。通过嵌入式系统传输视频图像到PC端进行火灾识别处理,判断是否发生了火灾,并可在PC端进行实时图像显示。另外,嵌入式系统可实时检测温度和烟雾浓度信号,为人工介入判断提供可靠的辅助信息。实际案例测试表明,该系统人机交互友好,易于实施,检测准确度和可靠性高。未来可以通过将核心算法部署在云端,实现对更大规模系统的火灾实时监控与报警。
其他文献
在地产行业集中度持续上升的整体趋势下,房企发展重心越发向规模发展转移,因此近年房企负债率呈现持续攀升趋势。在当前大环境下,房地产企业应当如何将自身负债率控制在合理区间,来确保企业平稳健康发展成为了一个重要的议题。本文使用2004-2019年沪深A股的房地产企业面板数据,通过经验检验,说明了在房地产企业整体高杠杆的环境下,过高的杠杆率水平反而会抑制企业长期绩效的增长。更进一步,本文将样本根据杠杆率大
学位
如今,不规律的生活方式导致消化道疾病较为常见,而消化道出血是许多消化道疾病的初期症状,不容小觑。安全卫生、无痛无创的无线胶囊内窥镜作为消化道的新型检查方式,虽然给患者带来了方便,但其在工作期间拍摄的海量图片不但增大了医生的工作强度,而且视力疲劳等因素也可能导致人工诊断出现漏诊误诊的情况。因此,本文基于胶囊内窥镜检查图像,针对消化道出血病灶辅助诊断算法进行研究。本文利用深度学习技术,从两方面针对出血
在数字技术飞速发展的今天,互联网、数字媒介、视频媒介等技术的快速成熟使得视觉元素占据了信息载体的很大一部分比重,而文字作为其重要的表现形式也是在不断地发展,呈现多样化的形式。与此同时我国对于字体版权的保护也逐渐严格,近年来发生多起由于违规使用商用字体而被索赔的事件,索赔金额高达几十万到几亿不等,因此对于图片中字体的识别相当重要且具有巨大的商业价值。不仅如此,随着深度学习技术的发展,文档分析技术已经
随着人工智能技术与无人系统领域结合的相关研究不断深入和丰富,地面无人系统在物流运输、区域监视、灾区搜救等任务场景得到广泛的研究与应用。当前地面无人系统尚未到达完全自主的智能水平,复杂任务下仍然需要用户进行不同程度的协助以实现安全、可控以及效率最大化,由此可见可变自主系统对于当前无人系统的重要性和必要性。目前的可变自主地面无人系统仍存在以下几个问题:(1)地面无人系统目前缺乏通用的可变自主等级机制。
因双足机器人存在机械结构复杂、建模难度高、非线性强等问题,使得现有双足机器人的运动控制方法无法满足快速性和稳定性要求。本文针对双足机器人的快速步行运动开展研究,在力控制模式下设计了两种步行控制方法。即通过解耦控制设计了双足机器人姿态控制器、高度控制器、速度控制器和转向策略,以及基于模型预测控制和反馈控制方法设计了质心状态多变量控制器。最终在WUKONG-Ⅲ双足机器人上开展了快速运动和抗扰动实验。本
自主定位是腿足机器人的核心功能,与轮式机器人不同的是腿足机器人由腿部关节驱动实现机器人运动,其特殊的运动形式使得定位信息获取有一定的挑战性,包括腿足里程计的计算、机器人晃动情况下的位姿估计、大规模室外场景下的精确定位等。为了实现腿足机器人的自主定位,本文在现有机器人定位方法的基础上设计了 一种多传感器融合定位方法,主要对如何利用机器人本体传感器结合外部观测信息实现机器人定位问题进行研究,并进行相关
目的:基于Toll样受体9/髓样分化因子88/核转录因子-κB(TLR9/MyD88/NF-κB)信号通路研究白芍总苷(TGP)对MRL/lpr狼疮模型小鼠肾脏损伤的干预作用,探讨白芍总苷防治系统性红斑狼疮(SLE)的部分免疫学机制。方法:将SPF级MRL/lpr雌性小鼠随机分为4组:模型组、地塞米松组(0.15 g·kg-1)、TGP高剂量组(0.078 g·kg-1)和TGP低剂量组(0.03
球形机器人是一种新型的移动机器人,其具有球形外壳,滚动前进等特点。球形机器人滚动过程中的频繁晃动会导致图像模糊,使得基于视觉信息的定位系统设计具有一定的难度。此外,球形机器人特殊的机械结构,使得其轮速里程计的模型与常见的移动机器人不同,传感器融合的方式也具有一定特殊性。针对上述难点,本文针对球形机器人的特点设计了图像模糊度检测算法,并基于模糊图像检测,设计实现了以单目视觉为主的球形机器人多传感器融
哈里斯鹰算法作为一类新型群智能算法,受哈里斯鹰群狩猎行为启发而提出。哈里斯鹰算法具有原理简单、参数少、易实现、适合与其它算法结合、在高维问题上表现出色等优点,可用于求解各类寻优问题。也存在重点参数设置简单、低维问题上精度有限、过度依赖现有个体等问题。针对哈里斯鹰算法的不足,本文对哈里斯鹰算法进行了研究和改进,并应用于求解具有实际背景的优化问题。本文主要工作如下:(1)提出了一种改进哈里斯鹰算法(M
焊接作为制造业中一种重要的加工方法,在工业生产中得到了广泛应用。随着近年来制造业向着自动化、智能化的转型,对焊接过程的自动化、智能化需求也越来越高。现今的焊接机器人多以示教再现型机器人为主,对外部干扰的调节能力差,严重影响焊接质量。针对上述问题,本文基于双目立体视觉技术,重点研究T型焊接中焊缝检测技术,构建T型焊接自动化系统,具体工作内容如下:(1)介绍了双目立体视觉的基本原理,研究双目视觉的标定