【正文】 統(tǒng)的離子和光電探測元件靈敏度高，可在提供優(yōu)異探測能力的同時，大大減少誤報。這種新型探測系統(tǒng)是由光電、離子及感溫傳感器復合組成，其裝有一個具有先進算法的微處理器，可使傳感器共同工作。該系統(tǒng)己應用于神戶時裝表演城、京都火車站、大阪體育館、北九州體育館、神戶市體育館、臺北金融大廈等處。探測裝置對監(jiān)控區(qū)域進行水平200m、垂直90m。例如，日本日探株式會社開發(fā)的紅外線火災探測水炮滅火系統(tǒng)，系統(tǒng)由紅外線火災探測、水炮裝置、監(jiān)視器和中央控制臺組成。在圖像型火災探測系統(tǒng)中，關(guān)于火災探測的圖像處理的算法決定系統(tǒng)的性能。 圖像型火災探測系統(tǒng)是利用 CCD 攝像機作為探頭，將被監(jiān)視現(xiàn)場的圖像輸入計算機，利用圖像處理的算法，從圖像序列中識別出有無火災的發(fā)生。 圖像型火焰探測技術(shù)關(guān)心的是火災中各種物理現(xiàn)象在圖像上的表現(xiàn)，以及這些圖像表現(xiàn)在多大程度上代表火災的典型特征而明顯區(qū)別于火災以外的其他物理現(xiàn)象。近年來，火災科學界逐漸將注意力轉(zhuǎn)移到火災現(xiàn)象本身和深層次的機理研究方面，隨著對火災過程和機理研究的不斷深入，我們可以從一個新的角度考察火災現(xiàn)象和火災過程。 由此我們可以看出，傳統(tǒng)型火災探測技術(shù)，由于受到各種因素（空間高度、空氣流速、粉塵、溫度、濕度等）的影響，或被保護場所的特殊要求，都會遇到各種困難，從而失去效用。 （4）復合型探測器沒有完全消除以上的缺點，僅僅增加判據(jù)的數(shù)目，使探頭的整體性能有改善，但在環(huán)境狀況比較惡劣、存在眾多干擾的情況下(灰塵、電磁干擾、水蒸氣、空調(diào)、光干擾、震動等)，仍無法應用于大空間火災的探測報警。 （3）感光型探測器是探測火焰發(fā)出的紅外或紫外光發(fā)出報警信號。 （2）感溫型探測器是探測由火災而產(chǎn)生的溫度變化來發(fā)出報警信號。但是在大空間中，火災煙氣上升到十幾米或幾十米高處時，受到空氣的稀釋，其溫度和濃度都大大降低，到達頂棚的煙氣濃度達不到報警極限，感煙探頭就不會產(chǎn)生報警信號。如下分析所述： （1）感煙型探測器是探測由火災產(chǎn)生的煙氣發(fā)出報警信號。而基于圖像型火災探測的消防炮定位技術(shù)的研究也應運而生。即使是高精度的傳感器也會由于種種干擾噪聲而無法工作。 研究背景和意義 在現(xiàn)有的各種火災報警和消防監(jiān)控設(shè)備中，大多數(shù)場所的火災檢測中，都采用常規(guī)的火災探測的方法，如感煙、感溫、感光探測器，它們分別利用火焰的煙霧、溫度、光的特性來對火災進行探測。還將大大縮減聯(lián)動系統(tǒng)，簡化消防設(shè)備的布置，降低了成本。本課題用計算機視覺知識作為基礎(chǔ)，對火災空間定位算法進行了研究。 高壓水炮定位系統(tǒng)在消防安全中具有重要的地位和作用，它能夠在發(fā)生火災時，保護火災區(qū)域內(nèi)的人身安全和建筑物建筑結(jié)構(gòu)的安全。該技術(shù)既可在多粉塵、高濕度的室內(nèi)環(huán)境中使用 ,也可在室外環(huán)境中使用 ,對火災初始信號有更高的靈敏度 ,具有很好的應用前景。它利用攝像頭對現(xiàn)場進行監(jiān)視，對攝取的視頻信號由圖像采集卡捕捉為數(shù)字圖像并輸入計算機，根據(jù)火災的圖像特征進行處理和分析，從而達到探測火災是否發(fā)生的目的。這些技術(shù)不僅在靈敏度和可靠性方面有待提高,而且不能對火災最初的信號做出反應。對于人口密集、財產(chǎn)集中的高層建筑,其消防安全問題就突顯出來。傳統(tǒng)技術(shù)在大空間、大面積、環(huán)境比較惡劣和室外壞境等場所不能很好的發(fā)揮現(xiàn)有火災探測設(shè)備的作用。據(jù)統(tǒng)計火災危害性大，僅次于干旱和洪澇且發(fā)生頻率居于各災種之首，因此防止火災的發(fā)生和及時滅火，就是一個值得深入研究的課題。Water cannon position目錄 5 引言 5 研究背景和意義 6 傳統(tǒng)火災探測技術(shù)的不足 6 圖像型火災檢測技術(shù)的提出 7 7 10 概述 10 原理介紹 10 火災圖像處理系統(tǒng)的硬件組成 11 火災圖像的獲取 12 火災圖像的分割處理 13 區(qū)域生長法分割圖像 13 13 火災圖像的仿真處 15 圖像預處理 15 圖像分割與特征提取 18 灰度閾值分析 193 基于計算機視覺的高壓水炮定位的研究 20 計算機視覺 20 .1計算機視覺 20 計算機視覺的方法及其應用 21 計算機視覺與圖像處理、圖像分析的異同 22 空間定位雙目成像原理 22 雙目定位算法中彩色圖片中火災位置的確定 26 火災空間定位的優(yōu)化算法 30 實用傳統(tǒng)雙目定位算法的缺陷 30 改進的空間定位算法 314 高壓水炮的空間定位系統(tǒng)設(shè)計和實現(xiàn) 34 高壓水炮定位算法 34 高壓水炮的空間定位系統(tǒng)的設(shè)計 34總結(jié) 36致謝 37參考文獻 381緒論 引言 火的應用對人類的文明和社會的進步起了巨大的推動作用。關(guān)鍵字：火災探測；計算機視覺；高壓水炮定位Image Type Fire Detection System of Water Cannon Positioning Technology ResearchAbstractWith the large space of fire detection technology research,the traditional fire has not used for large space of order to overe the deficiency of traditional fireextinguishing systems,on the basis of this proposed using water cannon fire on the dot.In system has achieved fire detection is proposed on the basis of the water cannon space positioning technologies. Also in the cases of fire,after in various characteristics of fire and elimination of interference,using the puter calculation of fire in this paper the positioning algorithm has accurate positioning,identification and puting speed and high performance characteristics and so on. This paper based on puter graphics, digital image processing technology, puter vision, camera image acquisition of fire source through the corresponding the actual world coordinates and bined with water cannon and camera also can calculate water cannon positioning parameters.Key words:Fire detection。本文提出的定位算法具有定位準確、識別性較高、計算速度快、實時性較高等特點。圖像型火災探測中消防炮定位技術(shù)研究摘要 隨著大空間火災探測技術(shù)的研究，傳統(tǒng)的消防已經(jīng)不適用于大空間的滅火，為了克服傳統(tǒng)滅火系統(tǒng)的不足，在此基礎(chǔ)上本文提出了利用高壓水炮進行定點滅火的技術(shù)。 論文是在系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)火災探測的基礎(chǔ)上提出的高壓水炮空間定位技術(shù)，即在發(fā)生火災的情況下，在對火災各種特征進行了提取和干擾的排除后，利用計算機計算火災的空間位置。 論文結(jié)合計算機圖形學、數(shù)字圖像處理、計算機視覺等技術(shù)，將攝像頭采集的火災火源的圖像經(jīng)過相應的變換，轉(zhuǎn)換成實際的世界坐標，并結(jié)合高壓水炮和攝像機各參數(shù)，直接計算出高壓水炮的定位參數(shù)。Computer vision。然而火一旦失控，會給人類帶來巨大的災難，形成火災。 傳統(tǒng)的火災探測技術(shù)是通過探測器，對煙霧、溫度、火焰和燃燒氣體等火災參量做出有效反應，通過敏感元件，將表征火災參量的物理量轉(zhuǎn)化為電信號，送到火災報警控制器。 而近年來 ,隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展 ,各種高層的建筑群體不斷涌現(xiàn)。傳統(tǒng)的火災探測技術(shù)有感溫、感煙、感光及復合型等模式。因此 ,近年來積極研究并提出了圖像型火災探測技術(shù) ,圖像型火災探測技術(shù)是一種以計算機為核心，結(jié)合光電技術(shù)和數(shù)字圖像處理技術(shù)而研制的火災自動監(jiān)測報警系統(tǒng)?；趫D像處理的火災檢測方法能有效的彌補上述傳統(tǒng)火災檢測方法的不足。而圖像型火災探測系統(tǒng)中的高壓水炮定位更是解決了消防的問題，可以在火災開始發(fā)生時探測到火災，并驅(qū)動高壓水炮進行滅火，阻止火災進一步擴大，避免不必要的人員和財產(chǎn)損失。實現(xiàn)水炮定位的的先決條件在于對火災發(fā)生的空間位置的確定。這樣，就可以把消防噴水系統(tǒng)和火災探測集成在一起，具有自動掃描定位功能，在PLC的控制下對準火源，進行滅火。此外，還有滅火及時，將火災損失減到最低的優(yōu)點。對于室外倉庫和大型室內(nèi)倉庫等大空間場合中，上述傳感器信號由于空間的巨大而變得十分微弱。隨著計算機及圖像處理技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)外為解決此類場合的火災報警問題，開始提出運用圖像處理技術(shù)來進行火焰探測。 傳統(tǒng)火災探測技術(shù)的不足 傳統(tǒng)型火焰探測器主要包括感煙、感溫、感光及混合型探測器，這些探測器都具有一定的不足，只適用于特定場合的使用?；馂陌l(fā)生后，溫度較高的火災煙氣向上運動，安裝于頂棚上的感煙探測器探測到煙氣濃度大于某一極限濃度，就會發(fā)出報警信號。另外，若環(huán)境中的粉塵濃度過大，會引起感煙型探測器誤報警，并且長期的粉塵環(huán)境和過大的濕度也會使感煙型探測器失效，產(chǎn)生誤報警或不報警。在大空間中，空間高度太高或空氣的氣流速度大于5 米/秒時，都會影響感溫探測器的感應，難以實現(xiàn)早期火災報警。這種探測器由于判據(jù)單一，容易對高功率熱源或強光(如電弧等)產(chǎn)生誤報警。 （5）傳統(tǒng)的探測器大都應用于在較小的空間中，如感溫探測器的安裝間距不超過10米，感煙探測器的安裝間距不超過15米，不適合在大空間中使用。 圖像型火災檢測技術(shù)的提出 對于傳統(tǒng)火災探測技術(shù)都把火災過程中的某個特征物理量作為檢測對象。將基于感溫、感煙、感光的火災探測模式發(fā)展成基于實時影像的火災探測模式，將影像測量、圖像處理、計算機多媒體等新興技術(shù)應用于火災探測中來。圖像型火災探測技術(shù)針對性地克服常規(guī)火災探測技術(shù)的一些主要弱點，基本消除復雜、惡劣環(huán)境因素對火災探測