【正文】 摘要森林是陸地生態(tài)的主體，具有很高的生態(tài)效益和經(jīng)濟效益。鑒于目前我國森林防火的嚴(yán)峻形勢，必須開發(fā)有效技術(shù)解決森林火災(zāi)的監(jiān)測問題。傳統(tǒng)火災(zāi)探測器多采用單一時刻的火災(zāi)參量作為判斷標(biāo)準(zhǔn)，在外界干擾下易引起頻繁誤報或漏報。近年來提出的基于機器視覺的火災(zāi)報警系統(tǒng)，利用數(shù)字圖像處理技術(shù)來實現(xiàn)火災(zāi)自動報警。基于火焰和煙霧的圖像特征，本文研究了一種識別自然環(huán)境下火災(zāi)的機器視覺方法。火災(zāi)發(fā)生過程中，主要的圖像信息是燃燒時產(chǎn)生的煙霧和火焰，通過對煙霧和火焰的圖像信息研究發(fā)現(xiàn)，煙霧和火焰本身具有一定的規(guī)律性，以此為依據(jù)設(shè)計有針對性的算法，從圖像中識別出煙霧和火焰，判斷火災(zāi)是否發(fā)生。首先，論文闡述了森林防火技術(shù)及圖像型火災(zāi)檢測技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀，并對圖像分割和濾波方法中的關(guān)鍵技術(shù)進行了詳細介紹，在此基礎(chǔ)上，本文分別討論了火焰和煙霧的分割與識別。然后，對于火焰分割，針對不同情況下的火焰研究了三種不同的分割技術(shù)，實現(xiàn)了火焰區(qū)域的準(zhǔn)確分割。對于火焰的特征檢測，主要進行顏色和動態(tài)特征的分析，通過建立火焰顏色模型進行顏色識別，再進一步進行火焰的四個動態(tài)特征的識別。對于煙霧分割，由于煙霧顏色的復(fù)雜性，采取顏色提取法進行分割，并運用視覺一致性的聚類算法對其進行了改進。對于煙霧的特征檢測，主要進行小波特征及動態(tài)特征的分析，通過對比煙霧圖像與背景圖像小波系數(shù)進行小波特征識別，再對識別結(jié)果進一步進行動態(tài)特征識別，包括煙霧的不規(guī)則性和擴散性，最終確定視頻中是否存在煙霧。最后，綜合以上分析，給出了森林防火系統(tǒng)中火災(zāi)的識別的整體流程以及火焰和煙霧分別的識別流程。實驗證明，綜合火焰和煙霧的靜態(tài)特征及動態(tài)特征的火災(zāi)識別方法，識別率高。在火災(zāi)檢測技術(shù)中，具有較好的發(fā)展前景。關(guān)鍵詞　火焰識別；煙霧識別；圖像分割；動態(tài)特征AbstractForest is the main terrestrial ecosystem, with high ecological benefits and economic benefits. In view of the current forest fire in China39。s serious situation, effective technology must be develop to solve the problem of forest fire monitoring so that people39。s lives and property safety can be effectively protected. More traditional fire detectors use a single moment of the parameters as a standard, in the underinterference caused frequent false positives or omissions. In recent years the fire alarm system based on the machine vision uses digital image processing techniques to achieve automatic fire alarm.Based on the flame and smoke image characteristics, a machine vision method of identifying the natural fire is proposed in this thesis. In the course of the fire, the main image information is the bustion of smoke and flame. Through the study of smoke and flames image information, smoke and flame phenomenon itself has certain regularity. So targeted algorithm can be designed, identify the smoke and flame from image and judge whether the fire occurred based on this kind of found.First of all the thesis explains the techniques status and development of forest fire prevention and firedetection using digital image processing techniques. On this basis, the segmentation and the identification of flame and smoke are discussed. Then, three different segmentation technologies for different flames are proposed to achieve the accuracy flame region. For the detection of the flame characteristics, color and dynamic analysis are mainly used. The color is identified by establishing of flame color model. Further the dynamic characteristics of the flame are identified. For the plexity of the smoke color, the color extraction method is used to division, and improved by using of the clustering algorithm for visual consistency. For the detection of smoke characteristics, the wavelet characteristics analysis and the dynamic characteristics analysis are mainly used. The wavelet characteristics are identified by paring images and background images smoke wavelet coefficients, and then the dynamic characteristics of the result, including the irregularity and the diffusivity of the smoke is further identified. And then we can determine whether there is smoke in the video. Finally, the overall flow of fire identification in forest fire protection is proposed based on above analysis.The experimentation results show that the fire detecting method which integrating static character and dynamic character of flame smoke has high recognition rate. In the area of fire detecting based on video image sequence analysis, the technique introduced in this thesis has good prospect for development .Keywords flame recognition。 smoke recognition。 image segmentation。 dynamic character畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作 者 簽 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 指導(dǎo)教師簽名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。作者簽名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)　　 　 　大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名： 日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日指導(dǎo)教師評閱書指導(dǎo)教師評價：一、撰寫（設(shè)計）過程學(xué)生在論文（設(shè)計）過程中的治學(xué)態(tài)度、工作精神□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格學(xué)生掌握專業(yè)知識、技能的扎實程度□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格學(xué)生綜合運用所學(xué)知識和專業(yè)技能分析和解決問題的能力□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格研究方法的科學(xué)性；技術(shù)線路的可行性；設(shè)計方案的合理性□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格完成畢業(yè)論文（設(shè)計）期間的出勤情況□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格二、論文（設(shè)計）質(zhì)量論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格三、論文（設(shè)計）水平論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格建議成績：□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格（在所選等級前的□內(nèi)畫“√”）指導(dǎo)教師： （簽名） 單位： （蓋章）年 月 日評閱教師評閱書評閱教師評價：一、論文（設(shè)計）質(zhì)量論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格二、論文（設(shè)計）水平論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格建議成績：□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格（在所選等級前的□內(nèi)畫“√”）評閱教師： （簽名） 單位： （蓋章）年 月 日哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文教研室（或答辯小組）及教學(xué)系意見教研室（或答辯小組）評價：一、答辯過程畢業(yè)論文（設(shè)計）的基本要點和見解的敘述情況□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格對答辯問題的反應(yīng)、理解、表達情況□ 優(yōu) □ 良 □