基于深度图像的火焰探测和人形识别研究.pdf-资料库

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肀函科嗲技术大嗲硕士学位论文基于深度图像的火焰探测和人形识别研究作者姓名：学科专业：导师姓名：韩郁羽中安全科学与工程秦俊完成时间：二一四年五月三曰

U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f C h i n a A d i s s e r t a t i o n f o r M a s t e r ' s D e g r e e S t u d y o n f i r e d e t e c t i o n a n d b o d y s h a p e r e c o g n i t i o n b a s e d o n d e p t h i m a g e s A u t h o r ' s N a m e ：：：

中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研宄工作所取得的成果。除已特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研宄成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名签字日期韻，碎中国科学技术大学学位论文授权使用声明作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被査阅和借阅，可以将学位论文编入《中国学位论文全文数据库》等有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。 “开口保密￥作者签名朴辦 ― 签字日期导师签名：签字日期：

摘要摘要本文基于深度图像技术，以飞行时间（深度相机为主要设备，开展了深度图像技术在火焰探测和人形识别中的应用。幵发了用于火焰探测和人形识别的算法，实现了较高精度的火焰探测和人形识别。通过将算法与设备整合，建立了基于深度图像的火灾监控系统，实现了研宄成果的应用。主要研究内容如下：为开发飞行时间深度图像技术在火灾探测中的应用、简化探测算法、提高检测速率和准确性，结合火焰的深度图像特征，设计了基于深度图像变化率的火焰识别算法。以三维深度相机为主要图像捕获设备，进行了多组火焰探测实验，包括正庚烷火焰、乙醇火焰、纸张火焰、灯光干扰、行人干扰实验，对捕获的图像进行了处理与计算，设计了识别火焰的简化算法和火焰像素估计模型。采用该方法分析了火焰深度图特征，火焰识别结果图像的频谱图特征、集中度特征以及面积变化特征。研究结果表明，采用文中提出的算法的实验识准率大于误识率小于能有效识别火焰。结合算法和决策树模型在人形分类上的优势，设计了基于深度图像和统计学习方法的人形识别算法。通过建立自制人形样本库，根据人员疏散的具体应用场景，进行了正负样本图像的采集与预处理。使用和决策树对正负样本图像进行训练和检测。比较了三种分类器的识别效果，发现算法的分类效果优于其他两种算法。分析了特征的参数对结果的影响，发现考虑方向的正负性后能够减小分类错误率，并且增加方向角度个数也能减小分类错误率。分析了检测窗口遍历方式对测试效果的影响，为平衡较短检测时间和较好检测效果，宜选用像素的滑动步长。此时，分类时间，漏检率和误检率均能达到较为理想的结果。设计了基于深度图像的火灾监控系统及基于人形识别的消防装置控制方法。关键词：火焰探测，人形识别，深度图像，算法，

A B S T R A C T A B S T R A C T I n t h i s p a p e r , t h e s t u d y b a s e d o n d e p t h i m a g e t e c h n o l o g y o f i t s a p p l i c a t i o n o n f i r e d e t e c t i o n a n d b o d y r e c o g n i t i o n w e r e s t u d i e d w i t h T O F ( t i m e o f fl i g h t ) c a m e r a a c t e d a s t h e m a i n f a c i l i t y . F i r e d e t e c t i o n a l g o r i t h m a n d b o d y r e c o g n i t i o n a l g o r i t h m w e r e d e v e l o p e d , a n d t h e i r c o r r e s p o n d i n g r e c o g n i t i o n r a t e s w e r e w i t h h i g h e r a c c u r a c y . A f i r e s u p e r v i s o r y s y s t e m b a s e d o n d e p t h i m a g e t e c h n o l o g y w a s e s t a b l i s h e d b y i n t e g r a t i n g t h e a l g o r i t h m a n d f a c i l i t i e s t h a t p u t t h e s t u d y r e s u l t s i n t o p r a c t i c e . T h e m a i n c o n t e n t s o f t h i s p a p e r a r e l i s t i n g a s f o l l o w s : I n o r d e r t o d e v e l o p t h e a p p l i c a t i o n o f t i m e o f f l i g h t a l g o r i t h m i n f i r e d e t e c t i o n a n d s i m p l i fy t h e a l g o r i t h m t o i m p r o v e d e t e c t i o n r a t e a n d a c c u r a c y , a c c o r d i n g t o t h e t i m e o f f l i g h t d e p t h m a p m e t h o d , c o n s i d e ri n g t h e c h a r a c t e ri s t i c s o f d e p t h m a p o f f i r e f l a m e , fi r e fl a m e i d e n t i f i c a t i o n a l g o r i t h m b a s e d o n v a ri a t i o n r a t e o f t i m e o f f l i g h t d e p t h m a p w a s d e s i g n e d . S e v e r a l g r o u p s o f f i r e f l a m e i d e n t i f i c a t i o n e x p e ri m e n t s , i n c l u d i n g h e p t a n e f l a m e , e t h a n o l f l a m e , p a p e r fl a m e ，，，

A B S T R A C T d i r e c t i o n s . T h e e f f e c t s o f t r a v e r s a l m e a n s o f d e t e c t i o n w i n d o w s o n t e s t r e s u l t s w e r e a l s o a n a l y z e d . I n o r d e r t o o b t a i n a b a l a n c e b e t w e e n s h o r t e r d e t e c ti o n t i m e a n d m o r e a c c u r a c y r e s u l t s ，，

目录目录第章绪论研究目的及意义国内外研究现状传统火灾探测技术及其局限性图像型火焰探测技术图像数据处理的算法深度图像技术研究内容及技术路线第章基于飞行时间的深度图像技术基本原理深度图像特征深度相机参数本章小结第章基于深度图像的火焰探测提取疑似火焰区域排除运动物体干扰提出优化的火焰识别算法实验研宄与数据处理火焰探测实验深度图像采集与预处理识别率分析火焰深度图像特征本章小结第章基于深度图像的人形识别算法提取人形深度图像特征建立人体深度图像样本库

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