公路隧道火灾初期视频火焰检测

作者:王琳;姚新;雷丹; 刊名:中国公路学报 上传者:常玉芬

【摘要】为了有效探测公路隧道火灾初期火焰并预警,针对传统的感温型火灾火焰探测器在公路隧道等大空间环境存在反应速度慢等问题,通过研究失控火焰在图像中呈现的静态和动态特征,提出一种基于火焰图像多特征和AdaBoost算法的公路隧道火灾初期火焰识别方法。利用帧间差分算法提取运动前景,根据火焰在RGB和Lab空间的颜色统计模型分割疑似火焰区域,用从疑似区域中提取的H分量一阶矩、圆形度和LBP一阶矩特征值构成特征向量,作为AdaBoost静态特征模型的输入向量,用在一个检测周期提取的疑似区域质心跳动频率归一化特征值和AdaBoost静态特征模型识别结果中火焰帧数占周期总帧数的比值构成特征向量,作为AdaBoost综合特征模型的输入向量,并优化选取AdaBoost模型的参数。采用公路隧道火焰视频和公用视频对训练得到的AdaBoost静态特征分类器和AdaBoost综合特征分类器进行试验测试。结果表明:该方法能够实现公路隧道环境火灾初期的火焰识别,并能有效排除伪火焰车灯等干扰引起的误报警。

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第31卷 第11期2018年11月 中 国 公 路 学 报China J.Highw.Transp. Vol.31 No.11Nov.2018 文章编号:1001-7372(2018)11-0121-09 收稿日期:2016-09-03 基金项目:交通运输部应用基础研究项目(2015 319 225 210)作者简介:王 琳(1962-),女,吉林长春人,副教授,工学硕士, E-mail:wanglin_dmu@163.com。 公路隧道火灾初期视频火焰检测 王 琳,姚 新,雷 丹 (大连海事大学 信息科学技术学院,辽宁 大连 116026) 摘要:为了有效探测公路隧道火灾初期火焰并预警,针对传统的感温型火灾火焰探测器在公路隧道等大空间环境存在反应速度慢等问题,通过研究失控火焰在图像中呈现的静态和动态特征,提出一种基于火焰图像多特征和 AdaBoost算法的公路隧道火灾初期火焰识别方法。利用帧间差分算法提取运动前景,根据火焰在 RGB和Lab空间的颜色统计模型分割疑似火焰区域,用从疑似区域中 提取的 H 分量一阶矩、圆形度和LBP一阶矩特征值构成特征向量,作为 AdaBoost静态特征模型 的输入向量,用在一个检测周期提取的疑似区域质心跳动频率归一化特征值和 AdaBoost静态特征模型识别结果中火焰帧数占周期总帧数的比值构成特征向量,作为 AdaBoost综合特征模型的输入向量,并优化选取 AdaBoost模型的参数。采用公路隧道火焰视频和公用视频对训练得到的AdaBoost静态特征分类器和 AdaBoost综合特征分类器进行试验测试。结果表明:该方法能够实 现公路隧道环境火灾初期的火焰识别,并能有效排除伪火焰车灯等干扰引起的误报警。 关键词:隧道工程;火灾火焰检测;AdaBoost算法;多特征融合中图分类号:U459.2   文献标志码: A Video-based Recognition of Early Fire Flame in Road Tunnel WANG Lin,YAO Xin,LEI Dan ( School of Information Science and Technology,Dalian Maritime University,Dalian 116026,Liaoning,China) Abstract:Effective detection and warning of early fires in road tunnels are important.Owing to the slow response of the traditional temperature-sensitive fire flame detectors in large-spaceenvironments such as road tunnels,both static and dynamic features in the uncontrolled flameimage were investigated.An early fire flame recognition method based on the flame imagefeatures and AdaBoost algorithm was proposed.A frame differential algorithm was used toextract the moving target.The suspicious region was segmented by the c

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