火灾中火场运动方向估计方法研究

研究火灾中火焰运动方向估计问题。针对火灾现场,燃烧中的火焰存在着动态特征不定,运动方向容易发生随机性改变,影响估计的准确性。传统的物体运动方向估计方法很难对燃烧的火焰做出准确的方向估计。为解决上述问题,提出基于运动能量块计算的火焰运动方向判定方法,首先为燃烧的火焰建立运动能量块,创立火焰的动态特性,通过预判火焰运动块的方向,形成运动块在各个方向上的匹配,完成对火焰燃烧过程中,运动方向的准确估计。仿真结果证明,改进方法能对燃烧中的火焰运动方向做出准确估计,取得了满意的效果。     

基于D-S证据理论的飞机火警系统研究

研究准确识别飞机火警系统,由于飞机火灾火势猛,突发性强,飞机火警系统误报率较高.为提高识别火警准确率,提出一种D-S证据理论的数据融合方案.对机舱内燃烧时的温度、烟雾浓度、光亮度等火情特征参量进行判断,分析特征参量的内在特性和常见的火情信息处理流程.采用多传感器多周期的时空融合方法对火情信息进行识别,得出火灾的四种不同状态类型:明火、阴燃火、无火灾、无法识别,并进行仿真,结果表明,根据D-S理论进行数据融合结果对火警识别具有较高的准确度和可信性,为设计提供了依据.     

基于遮挡检测和时空上下文信息的目标跟踪算法*

基于时空上下文信息的目标跟踪算法利用目标与背景之间的时空关系,在一定程度上解决静态遮挡问题,但当目标出现较大遮挡或快速运动目标被背景中物体遮挡(动态遮挡)时,仍然会出现跟踪不准确或跟丢的情况.基于此种情况,文中提出基于遮挡检测和时空上下文信息的目标跟踪算法.首先利用首帧图像中压缩后的光照不变颜色特征构造并初始化时空上下文模型.然后利用双向轨迹误差对输入的视频帧进行遮挡情况判断.如果相邻帧间目标区域特征点的双向匹配误差小于给定阈值,说明目标未出现严重遮挡或动态遮挡,可以利用时空上下文模型进行准确跟踪.否则利用文中提出的组合分类器对后续帧进行目标检测,直至重新检测到目标,同时对上下文模型和分类器进行在线更新.在多个视频帧序列上的测试表明,文中算法可以较好地解决复杂场景下较严重的静态遮挡和动态遮挡问题.     

火焰特性识别的Matlab实现方法

图像型火灾探测技术较传统的粒子、烟雾、光电等传感器探测技术,具有信息量丰富、实时性好等优点,是火灾防治技术领域的研究重点.通过硬件滤光的方式来滤除监控现场的可见光,有效地减少了干扰,降低信息处理的复杂性.根据火焰燃烧时的多项特征,在检测准确度的范围内,选定火焰的圆形度、跳动频率、尖角,以及面积增长和质心移动特性作为特征提取对象.利用Matlab强大的图像处理和计算能力,对火焰的特征进行研究分析,并成功提取了所需参数,为火灾的准确判断奠定了基础.实验结果表明,该识别方法判定可靠、计算量小、运算速度快,满足火灾判断的实时性需要.     

网格曲面特征的稀疏性优化检测算法

针对现有的特征检测算法大多数基于微分几何量,对噪声比较敏感、运行速度比较慢、对于过渡特征处理得不够理想的问题,提出一种基于稀疏性优化的网格特征检测算法.该算法主要包括3个过程:首先利用带l1范数稀疏性约束项和l2范数误差项的Laplacian能量函数对网格进行光顺,得到光顺后网格顶点的移动距离;然后根据顶点的移动距离提取初始特征点;最后对提取的特征点进行后处理,使得特征点更为完整.其中,l1范数稀疏性约束项用来约束发生移动点的数目;l2范数的误差约束项用来控制光顺后模型的退化程度.该算法易于实现,能够处理尖锐特征、弱特征和过渡特征.与基于微分几何量的特征提取方法相比,文中算法不仅简单有效、运行时间短,而且提取的特征线也更好.     

移动对象的动态反向最近邻查询技术

为了处理移动对象的动态反向最近邻,对时空动态反向最近邻查询问题进行形式化的定义,利用时空距离函数及限界区域等概念给出计算移动对象的动态反向最近邻的定理与算法,提出移动查询点的动态最近邻的全域查询及局域查询的方法,利用动态检测圆及时空距离函数进行动态反向最近邻的查询判断,其计算量可减少40%~60%。构建新的时空索引结构——TPRDNN树,给出操作TPRDNN树的查询算法。     

移动空间数据类型和操作的初步研究

1 引言移动空间对象是随时间变化的空间数据,由时空数据库(Spatio-Temporal Databases)进行管理和处理。一个空间点可能随时间而改变其位置,为了完整地反映该点的信息,数据库中应该存储该点的全部历史信息,这个空间对象就是一个移动点。同理,一个区域也可能随时间移动、扩大或缩小。时空现象在现实生活中非常普遍,如飞机航行时随着时间变化而改变它的空间位置,这飞机就是一个移动点;当森林中某处发生火灾时,火灾区就是一个空间对象:区域。该区域可能     

垂直向上燃烧时固体火灾熄灭条件的模拟分析

固体材料火灾的熄灭条件的研究对防火灭火意义重大,然而对其研究较少.向上火蔓延燃烧是火势发展很快的火灾工况,不仅涉及到周体材料已燃区域的裂解燃烧,而且涉及到未燃区域的表面点燃问题.为分析垂直向上燃烧时固体火灾的熄灭条件,本文以火灾模拟软件FDS模拟了从固体可燃物垂直表面以一定速率释出的裂解可燃气的燃烧,得到乖直表面已燃和末燃区域接受到的火焰反馈热通量.模拟结果表明,固体表面受到的火焰反馈热通量随着固体材料裂解速率的增加先迅速增加而后缓慢减小.基于固体裂解所需的能量大于接收到的热通量时固体火灾会逐渐熄灭的理论分析,发现可以根据已燃区域火焰反馈热通量曲线的峰值位置确定近似的固体裂解燃烧熄灭临界质量通量.由该方法确定的熄灭临界质量通量比较准确,且该临界值的大小与同体材料裂解气的燃烧热值的大小成反比.此外,研究发现在固体垂直向上燃烧时,即使已燃区域的材料裂解燃烧处于熄灭的临界条件,也极有可能引起未燃区域被点燃而发生表面过火,导致火势向上蔓延而不能熄灭.     

基于HOFHOG特征词袋和RF的火灾区域探测

探索用光流直方图和有向梯度直方图描述火焰和烟雾的时空特征,提出在时空块内对不同通道下的光流直方图的分析,探索火灾区域的梯度方向直方图的静动态特征的描述方法,将HOFHOG和其他特征通过k-means方法构成特征词典,并对随机决策森林树训练过程中的参数、性能进行了选择和分析,同时探测了火焰与烟雾区域各特征的空间分布和时序关系并由决策森林投票给出更逻辑合理的判断,实验证明基于HOF与HOG等特征词袋和随机决策森林结合的分类方法在火灾探测系统中表现出稳定的识别精度。     

隧道内细水雾抑制火灾事故的数值仿真

以工业灾害的抑制技术为背景,针对隧道内发生的火灾事故,采用数值仿真技术研究连续喷射水雾阻挡气相物质燃烧的过程.并讨论水雾抑制燃烧的机理.相比于欧拉/欧拉方法,欧拉/拉格朗日方法能较好地描述水雾液滴引起的瞬时流动特性及变化经历,利用欧拉/拉格朗日方法,对气相反应流及水雾扩散过程进行数值研究.应用颗粒随机轨道模型,来考察湍流对水雾液滴扩散的影响.比较了有、无水雾抑制时和水雾不同初始流量下,隧道内流场的温度分布情况,揭示了水雾液滴的运动特性,为火灾事故抑制技术的发展提供理论依据.