基于图像的大空间建筑火源定位技术研究与应用-控制工程专业论文.docx

西安建筑科技大学硕士学位论文 西安建筑科技大学硕士学位论文 基于图像的大空间建筑火源定位技术研究与应用 专 业：控制工程 硕 士 生：毛颖 指导教师：王慧琴教授 摘要 随着计算机视觉技术和数字图像处理技术的发展，图像型火源定位技术成为 近几年的研究热点。针对传统的图像型火源定位技术中火源定位灭火实时性差和 定位结果精度低等问题，研究了一种基于火焰图像熵值加速鲁棒性特征(SURF, Speeded Up Robust Features)的改进遗传算法求解框架应用在大空间建筑火源定位 中。 （1）火焰图像特征点提取与匹配。对火焰图像特征点提取与匹配技术进行了 研究，验证并比较分析了现有的几种应用广泛的特征点提取匹配技术，选择对亮 度变化图像提取效果好的 SURF 算法提取火焰特征点，引入特征点熵值来减少误 匹配，得到较好的匹配点对并匹配，为后面定位做好充分准备。 （2）火源摄像机标定。对现有的三种标定方法进行了研究，结合大空间建筑 火源的特点，选择摄像机自标定方法进行标定。通过改进选择、交叉、变异算子 设计适合大空间建筑火源定位中摄像机标定结果优化的遗传算法来求解摄像机内 参数，再利用双目摄像机之间的位置关系确定摄像机外参，最终用三角形原理计 算出大空间建筑火源的三维空间位置，完成定位。 验证文章研究的算法，实验结果表明，火焰图像特征点提取与匹配部分，误 匹配明显减少，延时得以解决；火源摄像机标定部分，与其它现有方法比较，摄 像机内参精度更高；最终三维深度信息求取部分，分多个距离进行测试，与原有 方法相比，更接近实际值，准确度更高。 关键词：火源特征点提取；火源熵值；立体匹配；摄像机自标定；火源定位 论文类型：应用研究 西安建筑科技大学硕士学位论文 西安建筑科技大学硕士学位论文 西安建筑科技大学硕士学位论文 西安建筑科技大学硕士学位论文 Research and Application of Fire Source Location Technology Based on the Image in Spacious Buildings Specialty： Control Engineering Name：Mao Ying Instructor：Professor Wang Huiqin Abstract With the development of computer vision and digital image processing technology, image-based fire locationing technology has become a hot research spot in recent years. In order to solve the problem that low accuracy and poor real-time performance of fire localization results in traditional image-based fire locationing technology,this paper researched an improved Genetic Algorithm solving framework based on flame image entropy speed up robust features (SURF, Speeded Up Robust Features) which is applied in the space building fire source localization. （ 1 ） Extraction and match of the flame image feature points. Research the technology that flame image feature points extraction and matching, validate and comparative analysis several feature point extraction and matching methods which are being existed and widely used, Because the feature points extraction effect of the SURF algorithm for brightness change image is better than other algorithms, it is used to extract the flame feature points.Then in order to get a much b