基于Ohta颜色空间的火焰颜色识别
能源机械中的火焰识别算法
能源机械中的火焰识别算法火焰识别算法是一项非常重要的技术,特别是在能源机械领域。
这项技术可以让各种类型的能源机械更加安全可靠。
如今,越来越多的能源机械都采用火焰识别算法,例如发电站、工厂、化工厂等。
在进行这项技术的应用之前,首先需要了解什么是火焰识别算法及其原理。
1. 火焰识别算法的原理火焰识别算法是识别火焰的一种技术,它可以在一段时间内进行图像处理,并根据处理的结果来判断是否存在火焰标记。
这种技术的实现需要用到一些特定的图像处理算法以及一些计算模型。
而这些算法和模型主要是通过电脑程序来制定和实现的。
火焰识别采用的是数字图像处理技术,可以将火焰的热辐射转换成可识别的数字信号,然后通过数字处理技术进行模拟和计算。
为了实现火焰识别算法,需要先对火焰进行感知,并将其转换成数字信号,接着通过数字处理技术进行计算,最终得到相关的参数结论。
2. 火焰识别算法的应用火焰识别算法主要应用于以下几个方面:(1)发电站在发电站中,火焰识别算法可以通过感知火焰的存在,并及时地发送报警信号,从而保证发电站的安全运行。
如果在发电站中没有火焰识别算法的支持,一旦发生火灾,后果将不堪设想。
(2)工厂在工厂中,火焰识别算法可以检测工厂中的火源,及时预防可能发生的火灾。
同时,该技术可以通过实时监测工厂的生产情况,确定工厂是否有火焰标记,从而对工厂的生产进行控制。
(3)化工厂化工厂中的化学反应往往会释放出一些有害气体或者火焰。
火焰识别算法可以通过对工厂内部的气体浓度、温度等参数的实时监测,及时预警潜在的安全风险,从而最大限度地避免安全事故的发生。
3. 火焰识别算法的优势和缺点火焰识别算法的优势在于能够对火焰进行快速检测、及时预警,从而及时避免事故的发生。
同时,它可以通过实时监测相关的参数,提高能源机械的生产效率和产品质量。
但火焰识别算法也有其缺点。
首先,该算法要求设备本身支持数字图像处理技术。
这意味着,在一些较旧的设备上很难进行实现。
基于MATLAB图像处理的火焰特征识别方法研究
基于MATLAB图像处理的火焰特征识别方法研究随着火灾发生的频率和严重程度的不断提高,火灾的预防和控制已成为一个重要的问题。
现代火灾控制系统利用摄像机从事火灾发生地区的视觉监测,这种监测技术具有非侵入式的性质,同时能够实时地掌握火灾的情况,预防火灾的发生和减少灾害损失。
然而,火焰特征的自动识别及准确分析是以图像处理算法实现的,这也是保障火灾控制系统高可靠的关键。
本文基于MATLAB图像处理工具箱,通过分析火焰的光谱和热学特性,采用多尺度形态学处理、颜色空间变换和一些光线学和形态学概念,提出了一个火焰特征识别方法。
具体过程如下:第一步:图像预处理首先,使用RGB颜色空间将彩色图像转换为灰度图像,是因为RGB颜色空间不利于准确检测火焰区域,而灰度图像则是光照强度值的单色等级表现,不受色彩分布的限制。
第二步:区域分割将灰度图像通过阈值分割算法,将图像分割为火焰区域和背景区域。
本文中采用了Otsu阈值分割算法,可自动选取一种最佳二值化阈值,适用于双峰分布的灰度图像。
第三步:多尺度形态学处理对于分割后的火焰区域进行多尺度形态学处理,得到火焰区域的形态学特征。
本文使用了形态学的开-闭运算和基元形态学分析。
开操作可以去除干扰物,闭操作可以消除火焰中的小区域。
基元形态学分析可以检测火焰的主要特征,包括顶点、宽度、陡峭度、边缘特征等。
这些特征可以用于判断火焰的大小、形状、运动方向等。
第四步:颜色空间变换采用HSV颜色空间可以使RGB中的颜色信息更好地表现出来。
HSV颜色空间可以将颜色分为色相、饱和度和亮度三部分。
每一个分量可以单独处理并得出相应的特征值。
第五步:特征分析将分割后的火焰区域通过上述多尺度形态学和颜色空间转换方法提取出一系列形态学和光谱学特征,如面积、形状、颜色、发光强度、发光频率、光全谱等。
将得到的特征值作为样本,采用机器学习算法进行分类,如支持向量机(SVM)分类器等。
SVM是一种非线性监督学习算法,可以自动地根据训练样本进行分类,并将得到的分类模型应用于火焰特征的识别。
基于动态和颜色特征的火焰目标检测
基于动态和颜色特征的火焰目标检测火焰目标检测是计算机视觉领域中的一个重要任务,它可以在火灾发生时及时发现和报警,有助于减少火灾造成的损失。
本文将介绍基于动态和颜色特征的火焰目标检测方法。
首先,我们需要采集火焰视频数据。
可以使用摄像头捕获现场火灾的视频,也可以使用已有的火焰视频数据集。
接下来,我们将针对每一帧图像进行火焰目标检测。
在动态特征方面,我们可以使用光流方法来检测火焰目标。
光流表示图像中每个像素在连续两帧图像中的运动速度。
火焰会产生明显的动态效果,可以通过计算光流场来检测火焰目标。
常用的光流算法有基于Lucas-Kanade和Horn-Schunck的方法。
通过计算光流场,我们可以获取每个像素的运动方向和速度,并通过设定阈值来判断是否为火焰目标。
在颜色特征方面,我们可以利用火焰的典型颜色特征进行目标检测。
火焰通常呈现为红、橙、黄色调,因此可以通过设置相应的颜色阈值来判断是否为火焰目标。
在实际应用中,由于火焰可能受到周围环境的影响,颜色特征可能会出现一定的误差。
因此,可以使用颜色模型进行更准确的火焰目标检测。
常用的颜色模型有RGB、HSV、YCbCr等。
通过将图像转换到颜色模型空间,可以提取火焰目标的颜色特征。
在HSV颜色模型中,火焰通常位于色相通道中的红、橙、黄色调。
综合动态特征和颜色特征,我们可以基于像素级别的火焰目标检测结果进行目标跟踪。
通过将连续多帧图像中的检测结果进行融合,可以提高火焰目标检测的准确性和稳定性。
常用的目标跟踪方法有卡尔曼滤波和粒子滤波。
最后,为了进一步提高火焰目标检测的准确性,可以使用深度学习方法进行火焰目标检测。
深度学习方法可以通过大规模数据集进行训练,可以学习到更复杂、更抽象的特征表示。
可以使用卷积神经网络(CNN)来进行火焰目标检测,通过训练网络,可以自动学习到火焰目标的特征表示。
同时,还可以使用目标检测的深度学习模型,例如YOLO、Faster R-CNN 等,在火焰目标检测中进行应用。
火焰检测原理及应用
火焰检测原理及应用火焰检测是一种常见的图像处理技术,它通过分析和识别图像中与火焰相关的特征,实现对火灾的快速检测与预警。
火焰检测的原理主要包括颜色模型、纹理特征和形态学方法等。
首先,火焰的颜色通常为橙红色或亮黄色,与背景环境形成明显对比,这一特征可以作为火焰检测的主要依据。
在颜色模型中,常用的有RGB(红绿蓝)、HSV (色相饱和度亮度)和YUV(亮度和色度)等模型。
通过对图像的颜色信息进行分析和比较,可以判断图像中是否存在火焰。
例如,在RGB模型中,可以根据火焰的红色分量显著高于其他颜色分量的特点,筛选出潜在的火焰区域。
其次,火焰在图像中表现出一定的纹理特征,如火焰舌的不规则形状和火焰颗粒的分布等。
纹理特征是利用图像中局部区域的灰度值进行分析,例如灰度共生矩阵(GLCM)能够描述灰度值在空间上的分布关系,获得图像的纹理信息。
通过对火焰和非火焰区域的纹理特征进行建模和对比,可以进一步提高火焰检测的准确性。
另外,形态学方法也常用于火焰检测。
形态学是一种基于形状和结构的图像处理方法,通过对图像进行腐蚀、膨胀、开运算、闭运算等操作,可以提取和改变图像的形状信息。
在火焰检测中,可以利用形态学方法对图像进行二值化处理,通过形态学运算将火焰区域与背景区域进行有效分离,从而实现对火焰的准确检测。
火焰检测的应用非常广泛。
首先,火焰检测在火灾监测与报警系统中起到重要作用,有效提高了火灾的检测率和报警响应速度。
其次,在工业生产过程中,火焰检测可以监控高温设备、油田、化工厂等潜在的火灾危险区域,提前预警并采取措施,保障人员安全和设备正常运行。
此外,火焰检测还广泛应用于无人机、智能安防和航天航空等领域,为人们的生活和工作带来了很大的便利和安全。
总结起来,火焰检测利用图像处理技术,通过颜色模型、纹理特征和形态学方法等原理,可以实现对火焰的快速检测与预警。
其应用领域广泛,不仅可以在火灾监测与报警系统中起到重要作用,还可以用于工业生产、无人机和智能安防等领域,提高人们的生活质量和安全保障。
火苗识别算法实验报告
一、实验背景与目的随着现代社会的快速发展,火灾事故的发生频率和危害程度日益增加。
为了提高火灾预警的准确性和响应速度,开发高效的火苗识别算法具有重要意义。
本实验旨在通过构建一个基于图像处理的火苗识别算法,实现对火焰的自动检测和识别,为火灾预警系统提供技术支持。
二、实验方法与步骤1. 数据准备- 收集包含火焰和非火焰场景的图像数据集,用于训练和测试算法。
- 数据集包括室内、室外、白天、夜晚等不同场景下的火焰和非火焰图像。
2. 图像预处理- 对收集到的图像进行灰度化处理,以减少计算量。
- 使用高斯滤波器对图像进行去噪处理,提高图像质量。
3. 火焰特征提取- 提取火焰的色度特征,包括颜色直方图、颜色矩等。
- 提取火焰的形状特征,如面积、圆形度、长宽比等。
- 提取火焰的纹理特征,如灰度共生矩阵(GLCM)等。
4. 火焰识别模型构建- 采用支持向量机(SVM)作为火焰识别模型,通过特征选择和参数优化,提高识别准确率。
- 使用多特征融合技术,将色度、形状和纹理特征进行融合,提高模型的鲁棒性。
5. 模型训练与测试- 使用训练集对SVM模型进行训练,调整模型参数。
- 使用测试集对训练好的模型进行评估,计算识别准确率、召回率和F1值等指标。
6. 结果分析与优化- 分析实验结果,找出模型存在的问题,如误识别率高等。
- 对模型进行优化,如调整特征权重、改进特征提取方法等。
三、实验结果与分析1. 实验结果- 经过多次实验,所构建的火苗识别算法在测试集上的识别准确率达到90%以上。
- 识别时间平均为0.03秒/帧,满足实时性要求。
2. 结果分析- 实验结果表明,所提出的火苗识别算法具有较高的识别准确率和实时性,能够满足实际应用需求。
- 火焰特征提取和融合技术是提高识别准确率的关键因素。
- SVM模型在火苗识别任务中表现出较好的性能。
四、结论与展望本实验成功构建了一个基于图像处理的火苗识别算法,具有较高的识别准确率和实时性。
基于MATLAB图像处理的火焰特征识别方法研究
基于MATLAB图像处理的火焰特征识别方法研究随着人们对火焰燃烧性质的深入研究,对火灾预防以及火灾相关问题的探讨也越来越显得重要。
火焰的特征识别是一项关键的任务,需要用到图像处理技术,可以辅助火灾监测和火灾预警。
本文将探讨基于MATLAB图像处理的火焰特征识别方法研究。
1. 火焰特征的获取在进行火焰特征识别前,需要先获取火焰图像。
常见的方法是使用红外相机获取火焰的红外辐射图像。
另一种方法是使用普通摄像机获取火焰的可见光图像。
本文使用可见光图像作为示例。
获取到图像后,需要将其进行预处理,包括灰度化、噪声去除、二值化等。
这些步骤的目的是将图像转化为计算机可以处理的格式,并增加识别的准确度。
在预处理后,可以开始进行火焰特征的识别。
常见的火焰特征包括颜色、形状、尺寸等。
本文主要介绍两种火焰识别方法:基于颜色特征的识别和基于形状特征的识别。
2.1 基于颜色特征的识别火焰具有较明显的红、橙、黄色等颜色,而周围环境则通常为蓝调。
因此,可以通过比较图像的RGB值或HSV值,确定火焰的位置和形态。
具体的方法是,根据实验结果,定义一个RGB或HSV颜色值范围,通常为(0, 50, 50) ~ (20, 255, 255)。
然后将图像按照该颜色范围进行过滤,即将非火焰区域滤除,留下火焰区域。
火焰的形状通常是“顶圆底扁”的,可以通过计算火焰轮廓的圆度、长宽比等特征来判断。
具体方法是,先通过边缘提取算法获取火焰轮廓。
然后计算轮廓的圆度和长宽比,设定一个阈值,如果圆度和长宽比都符合要求,则将该区域识别为火焰区域。
3. 结果分析对于同一场景下的火焰图像,使用不同的方法进行识别,结果可能有所不同。
因此,需要综合使用多种方法,提高识别的准确度。
本文采用了HSV颜色模型和形状特征综合的方法,得到了较好的识别效果。
通过该方法,可以快速、准确地识别火焰图像中的火焰区域,实现对火焰的监测和预警。
总之,基于MATLAB图像处理的火焰特征识别方法研究有着广泛的应用价值。
基于多特征融合的视频火焰探测方法研究的开题报告
基于多特征融合的视频火焰探测方法研究的开题报告一、选题背景随着视频监控技术的不断发展,火灾的自动监测和预警系统已成为建筑安全管理中的重要组成部分。
而视频火焰探测技术作为一种高效的火灾探测手段,逐渐受到了广泛关注。
目前,视频火焰探测技术主要分为基于颜色特征、形状特征、纹理特征等不同方法。
这些单一特征的方法在特定情况下可以取得一定的效果,但在实际应用中存在一些问题,比如灵敏度、误报率等。
因此,研究一种基于多特征融合的视频火焰探测方法,能够克服传统方法的不足,提高火灾探测的准确度和鲁棒性,具有非常好的应用前景。
二、选题意义火灾是一种极其危险的自然灾害,给人们的生命财产安全带来了严重的威胁。
而视频火焰探测技术的出现为解决火灾检测问题提供了一个重要的途径。
由于火灾的光谱特征复杂、多变,因此需要研究一种比单一特征更加有效的视频火焰探测方法,以提高火灾检测的准确性和可靠性。
三、研究方法本文拟采用多特征融合的方法,通过提取视频中不同特征的信息以及特征之间的关系,形成一个更全面、更准确的火灾检测模型。
具体方法包括:1. 基于颜色特征:通过RGB、HSV等不同颜色空间的变换和分析,提取图像中火焰的颜色特征。
2. 基于纹理特征:通过灰度共生矩阵、小波变换等方法,提取图像中火焰的纹理特征。
3. 基于形状特征:通过边缘检测、形状匹配等方法,提取图像中火焰的形状特征。
4. 多特征融合:将上述三种特征进行融合,形成一个综合的火焰探测模型。
四、预期成果1. 研究一种基于多特征融合的视频火焰探测方法,提高火灾探测的准确性和可靠性。
2. 构建一个完整的火灾检测系统,实现火焰的自动监测和预警。
3. 实验分析多种特征对火焰检测的影响以及不同特征的权重分配方案,提供有益的参考信息。
五、论文结构安排第一章绪论1.1 研究背景和意义1.2 国内外研究现状1.3 研究内容和目标1.4 研究方法和思路1.5 论文组织结构第二章相关理论与技术2.1 视频火焰检测技术分类及基本原理2.2 颜色特征提取方法2.3 纹理特征提取方法2.4 形状特征提取方法第三章多特征融合的视频火焰探测方法3.1 颜色特征提取及融合3.2 纹理特征提取及融合3.3 形状特征提取及融合3.4 多特征融合方法第四章系统实现与测试4.1 系统框架设计4.2 系统实现4.3 测试方法与结果分析第五章总结与展望5.1 研究总结5.2 研究展望参考文献致谢。
基于动态和颜色特征的火焰目标检测
基于动态和颜色特征的火焰目标检测作者:张正伟来源:《科技资讯》 2011年第6期张正伟(江南大学物联网学院江苏无锡 214122)摘要:基于火焰燃烧具有动态特性和具有一定的颜色特征,本文针对火焰具有的这两种特性提出了基于火焰动态和颜色特征相结合的检测方法。
关键词:目标检测动态颜色特征阈值分割中图分类号:TF41 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)02(c)-0025-01火焰是运动的,因此如果物体是火焰的话就必须首先满足:(1)可以看作运动的物体,(2)物体具有火焰颜色,两者缺一不可。
可以通过这两个条件检测出具有火焰颜色的物体,从而对该物体进一步判断是否为火焰。
1 基于动态的火焰目标区域检测运动目标检测就是对包含运动信息的图像序列运用数字信号处理技术进行适当的处理,从而去除静止的背景,检测出运动的目标及其携带的运动信息,并对这些运动信息进行整合,得到关键参数。
火焰燃烧体现在图像中是运动物体,分析图像前景和背景,作为火焰检测的基础。
背景减除法,就是找到一个背景模型,然后利用当前帧与背景减除法,从而提取出运动目标。
帧间差分法,利用相邻帧作减法,从而获得运动目标。
由于火灾发生危害大,因此对运动火焰目标的检测要实时准确。
另外,本文研究的是基于视频的室内火灾火焰的识别研究,所以在这采用的是背景减除法对运动火焰目标的检测。
它是利用当前图像与背景图像的差分来检测运动区域的一种技术,传统的实现背景减除方法分为三部分:首先,为背景中每个像素进行统计建模;其次,将当前图像和背景模型进行比较,计算出在一定阈值限制下当前图像中出现的偏离背景模型值较大的那些像素,据此,再对图像进行二值化处理,从而得到前景像素集合;此外,模型还要进行周期性的背景更新以适应动态场景变化。
背景减除法表述如下:D(i,j,k)=1,如果d(i,j,k)>Th,否则D(i,j,k)=0其中d(I,j,k)表示差值图像,I(i,j,k)表示当前视频图像,B(I,j,k)表示背景图像,D(i,j,k)表示目标运动图像,Th是二值化时的阈值。
火焰识别算法讲解
火焰识别算法讲解1.基于灰度图像的火焰识别算法该算法主要是基于灰度图像的火焰特征进行识别。
首先,将彩色图像转化为灰度图像,然后通过图像阈值处理,将图像分为火焰和背景两部分。
接着,通过图像形态学操作,如膨胀和腐蚀,对火焰进行去噪处理。
最后,通过计算火焰的面积、灰度直方图、纹理特征等指标来判断是否为火焰。
2.基于颜色特征的火焰识别算法该算法主要是基于火焰的颜色特征进行识别。
首先,将彩色图像转化为HSV颜色空间,并提取火焰的颜色范围。
然后,通过颜色区域分割,将火焰从背景中分离出来。
接着,通过图像处理技术,如平滑和边缘检测,对火焰进行进一步处理。
最后,通过计算颜色直方图、颜色矩等特征,来判断是否为火焰。
3.基于纹理特征的火焰识别算法该算法主要是基于火焰的纹理特征进行识别。
首先,将彩色图像转化为灰度图像,然后通过纹理分析方法,如方差、能量、对比度等,对火焰图像进行特征提取。
接着,可以利用分类器,如支持向量机(SVM)和神经网络(NN),通过训练样本对火焰进行分类识别。
最后,通过对测试样本的纹理特征进行计算,来判断是否为火焰。
4.基于深度学习的火焰识别算法该算法主要是基于深度学习和卷积神经网络(CNN)的火焰识别算法。
通过构建深层神经网络模型,如ResNet、Inception等,将火焰图像输入模型进行训练。
训练过程中,通过大量的火焰和非火焰图像进行样本训练,从而使网络能够学习到火焰的特征。
最后,通过对测试样本进行预测,来判断是否为火焰。
综上所述,火焰识别算法主要包括基于灰度图像、颜色特征、纹理特征和深度学习等不同的方法。
每种算法都有其优缺点,可以根据具体应用场景选择适合的算法。
同时,火焰识别算法在实际应用中还需要考虑光照、噪声等因素的影响,以提高识别准确率和实时性。
基于Ohta颜色空间的火焰检测
结合色彩空间的林火识别方法研究
结合色彩空间的林火识别方法研究【摘要】本研究通过结合色彩空间的林火识别方法进行探讨,首先介绍了RGB、HSV和CMYK色彩空间的基本原理,并针对各种色彩空间提出了相应的林火识别方法。
接着结合多种色彩空间进行研究,探讨了不同色彩空间的组合对林火识别的影响。
通过实验验证了结合色彩空间的林火识别方法的有效性和准确性。
研究发现,结合色彩空间的林火识别方法能够提高识别准确率和效率。
本研究不足之处在于对实验数据的采集和处理存在一定的局限性。
未来研究应该进一步完善实验设计,并结合更多地理信息数据进行分析。
通过结合色彩空间的林火识别方法研究,为林火监测和防控工作提供了新的思路和方法。
【关键词】林火识别方法、色彩空间、RGB、HSV、CMYK、多色彩空间、实验验证、贡献、不足、未来研究方向、结论总结1. 引言1.1 背景介绍林火是指在森林中发生的火灾现象,造成了严重的生态破坏和财产损失。
随着全球气候变暖和人类活动的增加,林火事件频率和规模也呈上升趋势,林火的识别和监测变得尤为重要。
传统的林火监测方法主要基于人工巡查和航拍监测,成本高且效率低下。
开展基于色彩空间的林火识别方法研究,对提高监测效率和减少损失具有重要意义。
色彩空间是图像处理领域中的重要概念,不同色彩空间具有不同的特点和应用场景。
通过研究不同色彩空间下林火的色彩特征,可以更准确地识别林火,并降低误报率。
本文将结合RGB色彩空间、HSV 色彩空间、CMYK色彩空间等不同空间的特点,研究林火在不同色彩空间下的表现和识别方法,以期为林火监测提供更有效的技术手段。
通过色彩空间的综合利用,将能够提高林火监测的准确性和实用性,对林火的及时发现和控制起到重要作用。
1.2 研究意义林火是一种破坏性极大的自然灾害,不仅会造成严重的生命财产损失,还会对生态环境造成严重影响。
及早发现和有效识别林火,对于防止灾害的扩散和减少损失具有重要意义。
基于色彩空间的林火识别方法是近年来备受关注的研究方向。
火焰识别算法范文
火焰识别算法范文1.基于颜色特征的火焰识别算法基于颜色特征的火焰识别算法是最常见的火焰检测算法之一、它利用火焰的颜色在图像中的特殊性来进行识别。
一般而言,火焰的颜色主要集中在红、黄、橙等色彩空间。
该算法通过提取图像中的这些颜色特征,并应用相关的阈值判断火焰的存在与否。
优点是实现简单、算法运算速度快;缺点是对光线变化敏感,容易出现误报。
2.基于形状特征的火焰识别算法基于形状特征的火焰识别算法主要通过分析火焰形状的特点来进行识别。
通过判断火焰与背景的轮廓差异、火焰的形状边缘等特征来进行识别。
该算法对于火焰的几何特征和轮廓变化比较敏感,可以有效的识别火焰,并且对于背景的光照变化、阴影等影响因素相对较小。
但是该算法对于火焰形状变化较大或受遮挡的情况下容易出现误报。
3.基于纹理特征的火焰识别算法基于纹理特征的火焰识别算法主要通过提取火焰图像的纹理信息来进行识别。
由于火焰具有独特的纹理特征,因此可以通过纹理特征来区分火焰和其他物体。
该算法对于火焰的纹理特征具有较高的判别能力,可以有效的识别火焰。
缺点是算法对于图像的噪声和光照变化比较敏感,容易出现误报。
4.基于深度学习的火焰识别算法随着深度学习的发展,越来越多的研究者开始尝试将深度学习应用于火焰识别。
通过构建深度神经网络模型,训练网络对火焰进行识别。
该算法能够自动学习图像的特征表示,具有较高的识别准确率。
然而,由于深度学习模型需要大量的计算资源和数据集进行训练,因此在实际应用中可能存在一定的困难。
综上所述,对于火焰识别问题,可以根据实际需求选择合适的算法。
基于颜色特征的算法运算速度快,但对光照变化敏感;基于形状特征的算法对火焰几何特征敏感,但对形状变化和遮挡敏感;基于纹理特征的算法对火焰纹理特征敏感,但对噪声和光照变化敏感;基于深度学习的算法具有较高的识别准确率,但需要大量的计算资源和数据集。
在实际应用中,可以根据具体需求进行算法选择,并结合多种算法进行火焰识别,以提高准确率和鲁棒性。
结合色彩空间的林火识别方法研究
结合色彩空间的林火识别方法研究色彩空间是一个非常重要的概念,它可以帮助我们在很多方面更好地理解和识别事物。
在林火识别中,色彩空间也扮演着非常重要的角色。
本文将探讨如何结合色彩空间的方法来识别林火,并对当前研究所取得的进展进行总结和分析。
色彩空间是什么?色彩空间是一个数学模型,通过它可以将颜色从物理属性转换为数值。
在计算机图像处理中,常用的色彩空间有RGB色彩空间、CMYK色彩空间、HSV色彩空间等。
不同的色彩空间有不同的特点和优势,可以根据具体的应用需求来选择合适的色彩空间。
在林火识别中,色彩空间可以帮助我们更好地理解火灾的特征和变化。
林火通常具有明显的红色和橙色,这是因为火焰的燃烧产生的光谱特性所决定的。
通过对林火图像的色彩空间进行分析,可以提取出火灾的特征,从而实现林火的识别和监测。
目前,针对林火识别的研究已经取得了一些进展。
研究者们提出了许多基于色彩空间的林火识别方法,其中比较常用的是基于HSV色彩空间的方法。
HSV色彩空间将颜色的三个特性分解开来,分别是色调(Hue)、饱和度(Saturation)和明度(Value),这使得它特别适合于颜色特征的表达。
基于HSV色彩空间的林火识别方法一般包括以下几个步骤:首先是图像的预处理,包括去噪、增强等操作;然后是颜色空间的转换,将RGB色彩空间转换为HSV色彩空间;接着是特征提取,提取出火灾的颜色特征;最后是分类识别,利用机器学习算法对火灾进行识别。
除了基于HSV色彩空间的方法,还有一些其他的林火识别方法也值得关注。
例如基于纹理特征的方法、基于形状特征的方法等,这些方法可以结合色彩空间的特征进行综合分析,提高林火识别的准确性和鲁棒性。
需要注意的是,林火识别是一个非常复杂的问题,它受到许多因素的影响,例如光照条件、烟雾干扰等。
在实际应用中,我们需要综合考虑多种因素,并结合色彩空间的方法进行林火识别。
未来,我们可以进一步深入研究林火识别的方法,尝试利用深度学习等先进技术来提高林火识别的准确性和效率。
结合色彩空间的林火识别方法研究
结合色彩空间的林火识别方法研究色彩空间是色彩信息处理中的重要基础,其中最常用的是RGB色彩空间、HSV色彩空间和YCbCr色彩空间。
RGB色彩空间是最早也是最基础的三原色色彩空间,表现了红、绿、蓝三种基本颜色在加性混合下的色彩,其优点是简单直观。
HSV色彩空间是通过对RGB色彩空间的变换得到的,其优点在于它将色调、饱和度和亮度三个参数分离开来,更符合人类对颜色的感知。
YCbCr色彩空间是一种亮度和色度分离的色彩空间,常用于压缩图像和视频的处理。
根据地球观测仪(MODIS)数据的特点,我们选取了RGB色彩空间的R通道、HSV色彩空间的H通道和YCbCr色彩空间的Cb通道来进行林火识别研究。
首先,我们对所选择的三种颜色通道进行了分析和处理。
对于RGB空间的R通道,因为它对火灾的反应最为明显,我们选用它来进行火灾的初筛,将其二值化后得到潜在的火灾区域。
对于HSV空间的H通道和YCbCr空间的Cb通道,我们首先对原始图像进行了去噪处理,然后分别计算了它们的色彩直方图并进行了归一化处理。
之后,我们利用这些直方图来提取火灾特征。
接下来,我们采用K近邻分类器来进行火灾识别。
具体地,我们选取了9个训练样本和10个测试样本来构建分类模型,并将模型的正确率作为评价指标。
实验结果表明,RGB空间的R通道能够较好地识别林火区域,而HSV空间的H通道和YCbCr空间的Cb通道能够进一步提高识别的准确率。
最终,我们将三个通道融合起来,得到了较为准确的林火识别结果。
总之,本文结合色彩空间的方法对森林火灾的识别进行了研究,结果表明这种方法能够提高识别的准确率和鲁棒性,有望在实际应用中发挥重要作用。
未来的研究可以进一步探索多源数据的融合和机器学习算法的应用,以进一步提高火灾识别的效果和速度。
结合颜色空间和cnn 的火焰检测
DOI:10.16644/33-1094/tp.2019.12.019结合颜色空间和CNN 的火焰检测李莹,李忠,李海洋,孙可可(防灾科技学院应急管理学院,河北065201)摘要:为了快速准确地对图片中的火焰进行分割检测,消除灯光等疑似火焰区域的干扰,提出基于RGB 和HSV 颜色空间的火焰检测模型并结合CNN 提取火焰轮廓。
通过观察RGB 三分量在颜色直方图中的分布特征,制定新的约束条件,并结合HSV 颜色空间,消除复杂背景对其进行的干扰,最后利用CNN 对提取出火焰轮廓进行分类检测,进一步消除对灯光等疑似火焰区域的误检。
实验结果表明,该算法可以准确地检测出火焰区域,降低了误检率。
关键词:火焰检测;卷积神经网络;颜色空间;轮廓特征中图分类号:TP321文献标志码:A文章编号:1006-8228(2019)12-67-04Flame detecting with the combination of color space and CNNLi Ying ,Li Zhong ,Li Haiyang ,Li Haiyang ,Sun Keke(Institute of Disaster Prevention,Emergency Management College,Hebei 065201,China)Abstract :In order to detect the flame quickly and accurately and eliminate the interference of suspected flame area,a flame detection model based on RGB and HSV color space and CNN (convolution neural networks)are proposed to extract the flame contour.By observing the distribution characteristics of RGB three components in the color histogram,new constraints are formulated,and combined with HSV color space,the interference of complex background is eliminated.Finally,CNN is used to extract flame contour to further eliminate false detection of suspected flame areas.The experimental results show that the algorithm can detect the flame accurately and reduce the false detection rate.Key words :flame detection ;convolutional neural networks ;color space ;contour feature收稿日期:2019-07-05作者简介:韩成果(1996-),女,内蒙古通辽人,硕士研究生,主要研究方向:灾害信息处理技术。
基于RGB统计颜色模型的火焰识别
基于RGB统计颜色模型的火焰识别陈嘉卿;张冰;宋英磊【摘要】Flame detection is an important method to recognize fire under complex circumstances.In order to improve the accuracy of fire detection,an algorithm of flame recognition using statistical model based on the RGB space is presented in this paper.The algorithm segments a suspected fire area in images that may contain flames and extracts a few dynamic and hierarchical features associated with the area,especially the flicker frequency of flames.Finally,five features of an area are processed and fused by a BP neural network for a decision.Experiments show that this algorithm is robust and efficient,and is significant for reducing false alarms.%火焰检测是识别复杂环境下火灾的重要方法,为提高火灾识别率,提出了一种基于RGB颜色空间统计模型的火焰识别算法,结合区域生长以及帧差法分割出疑似火焰区域后,侧重提取分析视频火焰的动态特征及分层特征,尤其是火焰闪烁特征,然后利用BP神经网络融合5个特征参量进行火灾的判决.实验结果表明:该方法在复杂场景下具有较好的鲁棒性,可有效识别火灾火焰,降低误报率.【期刊名称】《江苏科技大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2017(031)002【总页数】7页(P178-184)【关键词】火灾探测;统计颜色模型;动态特征;闪烁频率;特征融合【作者】陈嘉卿;张冰;宋英磊【作者单位】江苏科技大学电子信息学院,镇江 212003;江苏科技大学电子信息学院,镇江 212003;江苏科技大学电子信息学院,镇江 212003【正文语种】中文【中图分类】TP391.41火灾的实时检测及预警一直是人们处理火灾隐患时亟需解决的首要问题.由于火灾发生的时间具有极大的随机性,且火灾现场的环境也大都复杂多变,传统的火灾探测方法效果不理想.基于视频图像的火灾探测技术,通过对监控视频上图像的分析和判别,可以很好地检测出火灾,并及早地进行处理,减少经济损失,保障人们的生命财产安全[1].正是得益于经济和技术上的明显优势,近年来,视频火灾探测技术逐渐成为国内外学者研究的重点方向.文献[2]提出了基于RGB-HSI混合颜色模型的火焰识别方法,并简单提取了火焰的颜色和面积变化特征.文献[3]基于文献[2]使用隐马尔科夫模型检测火焰闪烁等动态特征,有效排除了视频背景中的一些干扰.文献[4]也是基于RGB-HSI模型,结合运动检测和边缘检测识别火焰.文献[5]同样也是依据如上模型的颜色特征,结合背景减法,分析火焰边缘轮廓的变化特征.文献[6]则提出统计颜色模型的可行性,结合背景减法对火灾火焰进行识别,在复杂背景下也有不错的识别率.文献[7]利用CIE L*a*b*颜色空间模型结合运动检测,有效识别了火灾火焰.文献[8]基于HSI-YCbCr 颜色空间建模,追踪识别视频移动目标.文献[9]结合运动检测,利用基于遗传算法的BP神经网络实现火灾预警.文献[10]基于HSI空间建模,提取了色彩、纹理及轮廓脉动等特征,继而使用神经网络对火焰图像进行识别.文献[11]提出基于高斯混合模型,利用疑似火焰区域的时空变化特征排除干扰.文献[12]基于RGB-HSI混合模型,提取了火焰圆形度、矩形度、纹理等静态特征,利用支持向量机(support vector machine,SVM)实现火灾的预警.类似的,文献[13]在RGB-HSI混合模型基础上,融合火焰的颜色、纹理及闪烁特征,实现了对火灾的高效识别.文献[14]结合多种静态和动态特征,利用SVM判决火灾,但其中还是侧重静态特征的分析,动态特征提取较少.文献[15]则在RGB-HSI模型基础上,结合背景减法,分析火焰中心的跳动规律这一动态特征,从而求得疑似区域的闪烁频率,进而实现火灾的预警.上述文献中,相关学者的火焰检测方法都获得了不错的识别率,但对于火焰动态特征大多未深入提取分析.文中基于RGB空间统计模型建模,侧重研究视频火灾的动态及分层特征的提取,利用神经网络进行综合判定,实现火灾火焰的有效识别.有效识别火焰疑似区域是后续火灾判定的基础,其基本方法是通过RGB空间统计模型的约束条件建模,然后利用火焰颜色特征对视频图像进行分割,继而结合区域生长算法,填补初始分割所得区域内的空洞,实现疑似火焰区域的最终分割.火焰具有特殊的颜色分布规律,在RGB颜色空间内,各通道分量间都有着特定的关系,即R、G、B 3个通道分量的大小依次递减,并且大多数情况下,R通道分量呈现高亮度高饱和度的特征,这就是原始RGB颜色模型建立的基础.因此,对于图像中任一火焰像素点(x,y)应满足如下的基础条件:然而,依据如上RGB空间模型的筛选标准,对于背景复杂的图像极容易产生误判,从而导致分割不理想.众所周知,RGB图像不仅包含像素点的颜色信息,还包含亮度等信息.人们习惯利用各种模型转换算法,将RGB空间换算到其他颜色空间,比如HSI空间,继而分离出亮度、饱和度信息进行分析.但是,颜色空间转换时,必然导致一部分图像信息的缺失,因此,文中考虑直接利用RGB空间中R-G、R-B、G-B通道分量的比率构建统计模型来识别火焰像素.依据文献[6]中提供的数据库资料,可得到如下公式:由于目前很多文献中采用RGB与HSI的混合模型分割图像,如文献[2-5]、文献[12-13],因此将RGB原始模型及RGB-HSI模型与文中的RGB统计模型分割效果做一对比.其中,RGB-HSI混合模型就是在RGB模型基础上加入像素点饱和度的阈值约束条件,具体约束条件可参见文献[3].图1为3种颜色模型的分割效果对比图,选用的原始图片背景比较复杂,含有多处类似火焰颜色的干扰.由图可见,原始RGB模型的分割效果最差,统计模型较RGB-HSI模型排除了更多干扰,但存在过分割的现象,火焰区域内部存在空洞.由图1分析结果可知,单纯依靠式(1~3)建立的RGB空间统计模型存在过分割现象,火焰内部存在空洞,为进一步优化分割效果,文中采用区域生长的方法来填补火焰内部的空洞.首先,利用式(4),求出依靠统计模型识别出的所有火焰像素点各通道分量的均值,公式如下:然后,将之前判定的非火像素点的三通道分量与火焰像素点的各均值作比较,利用dev(x,y)这一变量表征非火像素点与火焰像素点间的偏差(式(4)),Rnf(x,y)、Gnf(x,y)、Bnf(x,y)分别代表任一非火像素点(x,y)的各通道分量:最后,通过约束偏差dev(x,y)的范围进行区域生长,确定生长点,更新firep(x,y)的数值,具体如式(6):由于图1原始图像中的火焰占比偏小,区域生长效果不明显,故而,换用图2中的原始图像进行测试,比对出区域生长的实际效果.由图2可以发现,该方法对于填补火焰空洞是行之有效的.仅通过颜色特征分割识别火焰图像虽然简便快捷,但由于实际监测背景一般比较复杂,存在较多干扰源,导致火灾误报率偏高,因此,需要提取分析火焰视频图像的其他特征以提高识别率.诸多学者已经对火焰的静态特征,如圆形度、尖角数等进行了较多研究,但火焰静态特征往往受环境光线等影响,无法有效排除移动的或者具有类似火焰颜色的干扰,算法鲁棒性较差.因此,文中侧重提取火焰的动态及分层特征,其中,动态特征包括火焰面积变化率、火焰相似度及火焰闪烁频率,而分层特征则主要表征火焰像素点在R通道的空间分布.火灾发生时,火势一般经历一个从无到有再到熄灭的过程,符合高斯分布.而火灾初期,火灾火焰面积逐帧增大,这与诸如蜡烛、灯光等面积相对稳定不变的干扰源有显著的区别,并且通过帧差法可快速准确地获取火焰面积变化信息,因而将面积变化率作为火灾早期预警的一个重要判据.火焰的面积变化率可用相邻两帧图像中火焰像素点的变化来表征.假定I1(x,y)、I2(x,y)分别为前后两帧火焰图像,NI1、NI2分别为其火焰像素点总数,则面积变化率可用公式表示:与面积变化率类似,相邻两帧图像中火焰的形状相似度也存在一定规律,其变动范围也不同于太阳、车灯、路灯等干扰源.经实验测定,火焰相似度一般在[0.8,1]范围内呈周期性波动,而像阳光、灯光等非火干扰的相似度则在[0.95,1]内小幅波动,二者的特征量差异明显,因而,火焰相似度可作为火灾的另一判据之一.假定Ii-1(x,y)、Ii (x,y)分别为前后两帧火焰的二值化图像,则火焰相似度α可定义为:火焰的闪烁看似随机无规律,其实具有特殊的频谱特性.经研究发现,火焰的闪烁频率主要集中在7~12 Hz[13,15]范围内,且与火焰大小及距离等无关,这也就决定了闪烁频率可以作为判决火灾最直观、最显著的特征量,对于排除移动的高亮干扰极为有效.火焰燃烧过程中的短暂时间内,外界因素如风力作用影响较小时,火势相对稳定,火焰像素点的分布变化主要由火焰闪烁决定.因此,文中从视频相邻两帧图像间的火焰像素点的分布变化入手,表征火焰闪烁频率.首先,利用式(9),求出第i帧图像相对于前一帧的火焰像素点分布变化率Pr(i).式中分子表示的是第i帧图像中火焰像素点分布相对于第(i-1)帧的变化量,亦即第(i-1)帧图像中是非火像素点,而在第i帧被判别为火焰像素点的像素点总数.由于计算频率使用的是过零检测法,故而需要确定一检测零点.此处,通过式(10),求出分布变化率的均值μP作为零点,然后再利用式(11),统计过零次数,求出对应的火焰闪烁次数Nf,两式中N为检测的视频总帧数,sgn(x)为符号函数,第1帧的Pr(1)本来不存在,为便于计算,设定Pr(1)=0.统计得到火焰闪烁次数Nf后,就可以依此求得视频观测时间内火焰的闪烁频率f为: 为评估文中闪烁频率计算方法的效果,对图3中的6个视频进行测试,其中,视频① ~④ 为火灾视频;视频⑤ 和⑥ 为非火视频,分别为移动的车灯和日落场景.此外,由于火灾火焰闪烁频率为7~12Hz,依据奈奎斯特采样定理,视频帧速率至少为24帧/秒,故文中统一选取视频帧速率为25帧/秒,得到的实验结果如表1、2.由表1可知,各火灾视频的火焰闪烁频率均在7~12 Hz的范围内;而表2中,移动车灯以及落日的闪烁频率分别为4.8、6.0 Hz,均不在火焰的主频率范围内,因此,依据文中提取的闪烁特征量可以有效识别火灾,排除诸如车灯、阳光等干扰.火焰燃烧时,火焰区域像素值变化明显,与其他仅具有类似火焰颜色的干扰源不同,表现出明显的灰度层次.火焰分层特征是用来描述不同灰度级的火焰像素点在空间的分布规律,常用来作为火焰识别的加强判据,以排除干扰,降低误判.文中选取考察疑似火焰像素点与周围4个邻域像素点的R通道灰度差分分布来识别火灾.定义(x, y)为图像中任一火焰像素点,选取以其为中心的4个邻域像素点(x-1, y)、(x+1, y)、(x, y-1)及(x, y+1),如图4.因为火焰内部区域一般是连通的,图像中孤立的疑似火焰像素点多为干扰,故略去不考虑,只分析火焰集中区域.依次考察中心火焰像素点(x,y)的4个相邻像素点,若邻域点中存在火焰像素点,则将该点与中心火焰像素点划分为一个连通区域(即一个火焰集中块),并计算两个像素点间的R通道灰度差分值,然后以此方式遍历所有分割出的疑似火焰像素点,最后,利用式(13),求得火焰像素点间的灰度差分均值,作为判别火灾的一个特征参量.因变异系数相较于方差,更能反映数据离散程度,故而,利用所得相邻火焰像素点间的灰度差分均值,可求得灰度差分的变异系数CV.同样经多次实验测定,火灾火焰的变异系数主要集中在[1,2.5]范围内,有别于其他非火干扰,能够作为火灾的有效判据之一.变异系数CV原为标准差除以均值,此处,为方便计算,定义CV等于方差除以均值的平方.鉴于单一特征判决火灾误判率高、易受外界干扰,采用BP神经网络融合前面提取的5个特征参量进行火灾火焰的识别,算法实现流程见图5,图中提取的特征参量Ar、α、f、μD、CV分别为火焰面积变化率、火焰相似度、火焰闪烁频率、R通道灰度差分均值及灰度差分变异系数.文中建立的BP神经网络为3层,依据图5,以火焰面积变化率Ar、火焰相似度α、闪烁频率f、R通道灰度差分均值μD,以及灰度差分变异系数CV这5个特征参量作为输入层的输入;用Out表示该神经网络的输出,并使其取值范围在[0,1]之间.根据Out取值的不同,设定当Out属于[0.5,1]时,表示有火灾发生;Out属于[0,0.5)时,表示无火灾发生.为训练该BP神经网络,选取250帧视频图像的数据作为训练样本,其中火焰图像150帧,干扰图像100帧.为验证本文提出的火焰识别算法的准确性,利用BP神经网络,测试如图6的10组视频,视频帧速率均为25帧/秒,各视频信息描述如表3.测试平台为Matlab 2011b,计算机系统为win8[Intel(R) Core(TM) i5 Duo CPU 1.80GHz, 4GB内存].火灾与非火视频的识别结果分别见表4、5,安全火的识别结果见表6.由于文献[2、4、15]都是依据火焰的动态特征识别火灾,与文中侧重点一致,故将其相关检测结果也列于各表中以作比较.由表3可知,视频1~5为火灾视频,外界干扰包含烟雾、风吹以及移动的物体;视频6~8为非火焰干扰视频,其中,视频6为室内灯光高亮干扰,视频7为移动物体高亮干扰,视频8为阳光等颜色干扰;视频9~10为安全火(可控火)干扰视频.文献[2]采用的是常用的RGB-HSI混合颜色模型,结合运动检测,利用颜色特征以及面积变化特征识别火焰,但容易误判类似火焰颜色的运动物体;文献[6]采用的则是RGB的统计颜色模型,运用背景减法检测火焰,但文中仅检测了大空间火灾场景;文献[15]也是在RGB颜色模型下,结合背景减法通过提取火焰质心运动特性计算其闪烁频率,从而达到识别火灾的目的,但特征提取单一,且仅测试了大空间、干扰较少环境下的场景.文中火灾火焰识别算法是在文献[7]的基础上,结合帧差法,提取多特征融合判决火灾.对比表4的结果可以发现,对于一般的大空间火灾场景,文献[2、6、15]的算法检测结果都不错,但仍略低于文中算法,由此可见,文中算法受烟雾、风力作用等外界干扰影响不大.而对于火焰占比较小的视频5,其他3个文献的检测效果要优于本文算法,文中算法的识别率仅为85.9%,远低于其他情况,然而分析识别结果发现,其误检帧数大多位于前100帧,这主要是因为该视频是从火灾初期开始采集图像信息,开始时图像中火焰占比小,加上具有颜色干扰的目标(火把和人)来回移动,遮挡干扰了火焰特征量的提取,造成算法误报率偏高,因此,需要进一步完善区域分割及特征提取的过程.室内灯光、移动车灯以及阳光是一些常见的高亮颜色干扰,表5的测试结果表明,文中算法能有效排除这些高亮干扰,当然,视频7中由于是缓慢移动的车灯,且干扰光源有多处,仍有3.2%的误报率.相比之下,文献[2、6]的误报率要明显高得多,而文献[15]虽然利用火焰闪烁特征显著排除了移动车灯等干扰,优于文献[2、6],但由于判据单一,误报率仍略高于文中算法.火灾检测中蜡烛、打火机等安全火的火焰较难与火灾火焰区分,而文中提取了诸如火焰面积变化率、相似度等特征量,理论上可识别出这类干扰火源,故表6的测试结果说明文中算法的有效性.视频9中人为点燃打火机,由于手部在晃动,打火机的火焰也不稳定,对识别有一些影响,误报率达到12.1%.而测试室内蜡烛燃烧时,由于蜡烛位置固定,测试结果要好很多,误报率仅为4.8%,文中提出的算法对于这类安全火的检测识别具有一定的成效.文中基于RGB空间统计模型建模,在颜色特征的基础上,提取了火灾火焰动态及分层特征,然后利用BP神经网络判决火灾.依据测试结果表明,该算法具有较高的鲁棒性,可有效识别复杂环境下的火灾火焰与干扰源,对于识别安全火也有一定效果.但是,对于火焰被遮挡或者火焰区域较小(尤其是火灾初期)时的检测还存在问题,误报率偏高,需要进一步完善疑似火焰区域的分割及相关特征量的提取.此外,由于文中侧重火焰动态及分层特征的比对分析,相较于静态特征,需耗费较多的时间观测和采集视频图像信息,实时性不及采用静态特征的算法,后续工作中将针对实际应用场景优化算法,兼顾系统响应时间与识别率.。
基于亮度与火焰区域边缘颜色分布的火焰检测
接方式快速重构出需要的二值图像。图像利用小阈值二值化
可尽量保存图像的有效信息,利用大阈值保留的信息尽可能为
有效信息。利用大阈值得到的有效信息进行重构,不仅可以放
大有效信息量,而且可以过滤干扰信息。这比以往的单阈值或
者自适应阈值算法具有更强的适应性。二值重构出的火焰图
像区域如图 1 所示。
的截取。 1. 2 火焰有效边缘区域提取 1. 2. 1 火焰区域边界追踪
腐蚀运算可以收缩或细化二值图像中的对象,膨胀运算可 以加长或变粗二值图像中的对象。文中涉及的区域进行膨胀 或腐蚀运算时,希望区域像素点在其邻域 8 个方向扩展。所以 在本文运算中,腐蚀所用的结构因子是半径为 5 的圆盘型结构 因子 B1 ,膨胀所用的结构因子为矩阵 B2 =[1 1 1 1; 1 1 1 1; 1 1 1 1; 1 1 1 1],具体算法流程如图 3 所示。
的火焰检测方法。主要采用二值重构、形态学算法以及边界追踪计算火焰区域边缘颜色分布矩阵,对得到的颜
色分布矩阵进行主成分分析( PCA) ,并用 PCA 中协方差特征值分量约束 BP 神经网络的输入向量,从而准确进
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float *HistogramRange[1] = {&HistogramRange1[0]};
typedef enum {back,object} entropy_state;
// 计算当前位置的能量熵
double caculateCurrentEntropy(CvHistogram * Histogram1, int cur_threshold, entropy_state state)
CvPoint *Point;
for (int i = 0;i<contour->total;i++)
{
Point = (CvPoint*)cvGetSeqElem(contour,i);
point[i].x =Point->x;
point[i].y = Point->y;
IplImage *OtsuImg1 = cvCreateImage( cvGetSize(img), IPL_DEP = clock();
OtsuImg = process_rgb(img);
OtsuImg1=MaxEntropy(OtsuImg,OtsuImg1);
// 循环测试每个分割点,寻找到最大的阈值分割点
for(int i = 0; i < HistogramBins; i++)
{
double cur_entropy = caculateCurrentEntropy(hist, i, object) + caculateCurrentEntropy(hist, i, back);
IplImage * tempdst1=cvCreateImage(cvGetSize(img),IPL_DEPTH_8U,1);
clock_t start, finish;
double duration;
cvNamedWindow("img",1);
cvNamedWindow("OstuImg",1);
cvShowImage("OstuImg",OtsuImg);
cvShowImage("OstuImg1",OtsuImg1);
cvShowImage("tian",tempdst1);
cvShowImage("dst",dst);
// cvSaveImage("deng2src.bmp",img);
#include "cv.h"
#include "highgui.h"
#include <stdio.h>
#include <iostream.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
//OSTU阈值分割算法
int HistogramBins = 256;
//颜色分割算法
IplImage* process_rgb(IplImage*img ){
cvSplit( img, b, g, r, NULL );
cvAddWeighted( b, 1.0/3.0, g, 1.0/3.0, 0.0, g);
cvAddWeighted( r, 1.0/3.0, g, 1.0, 0.0, g);
cvZero(tempdst1);
// cvZero(temp_iamge);
for( ; contour != 0; contour = contour->h_next)
{ //轮廓的方向影响面积的符号。因此函数也许会返回负的结果。应用函数 fabs() 得到面积的绝对值。
double area = cvContourArea( contour,CV_WHOLE_SEQ );
cvReleaseImage( &g );
cvReleaseImage( &b );
cvReleaseImage(&img);
cvReleaseImage(&dst);
cvReleaseImage( &temp1);
cvReleaseImage(&temp2);
cvReleaseImage(&OtsuImg);
IplImage *temp1 = cvCreateImage( cvGetSize(img), IPL_DEPTH_8U, 1 );
IplImage *temp2 = cvCreateImage( cvGetSize(img), IPL_DEPTH_8U, 1 );
IplImage *r = cvCreateImage( cvGetSize(img), IPL_DEPTH_8U, 1 );
CvHistogram * hist = cvCreateHist(1, &HistogramBins, CV_HIST_ARRAY, HistogramRange);
cvCalcHist(&src, hist);
double maxentropy = -1.0;
int max_index = -1;
}
int pts[1] = {contour->total};
cvFillPoly(tempdst1,&point,pts,1,CV_RGB(255,255,255));//填充多边形内部
}
cvCopy(img,dst,tempdst1);
cvShowImage("img",img);
// cvInRangeS( r, cvScalar( 18.0, 0.0, 0.0 ), cvScalar( 120.0, 0.0, 0.0 ), temp2);
// cvAnd(temp1, temp2, dst1);
// cvCopy(img, dst, dst1 );
cvAnd(r,temp1,r);
cvNamedWindow("OstuImg1",1);
cvNamedWindow("tian",1);
cvNamedWindow("dst",1);
// cvNamedWindow("gray",1);
IplImage *OtsuImg = cvCreateImage( cvGetSize(img), IPL_DEPTH_8U, 1 );
continue;
double percentage = cvQueryHistValue_1D(Histogram1, i) / total;
cur_entropy += - percentage * logf(percentage); // 能量的定义公式
}
return cur_entropy;
{
total += (int)cvQueryHistValue_1D(Histogram1, i);
}
double cur_entropy = 0.0;
for(i = start; i < end; i++)
{
if((int)cvQueryHistValue_1D(Histogram1,i) == 0)
finish = clock();
duration = (double)(finish - start) / CLOCKS_PER_SEC;
printf( "%f seconds\n", duration );
cvFindContours(OtsuImg1,storage,&contour,sizeof(CvContour),CV_RETR_CCOMP ,CV_CHAIN_APPROX_SIMPLE);
cvReleaseHist(&hist);
return dst;
}
/**********************************************************************************/
/**********************************************************************************/
cvInRangeS( g, cvScalar(100.0, 0.0, 0.0 ),cvScalar( 255.0, 0.0, 0.0 ), temp1);
cvSub(r, b, g);
cvAddWeighted( g, 1.0/2.0, r, 0.0, 0.0, r); // r=(r-b)/2
cvReleaseImage(&OtsuImg1);
cvReleaseImage(&tempdst1);
cvReleaseMemStorage(&storage);
return 0;
}
// 寻找最大熵阈值并分割
IplImage* MaxEntropy(IplImage *src, IplImage *dst)
{
assert(src != NULL);
assert(src->depth == 8 && dst->depth == 8);
assert(src->nChannels == 1);