题目：基于多源图像融合的火情检测与识别

摘    要

 

近年来，传感器技术和信息技术得到了快速发展，越来越多不同功能的传感器被应用到各个领域的信息处理系统当中。各传感器获取的信息来源不同、形式不同、功能不同，如何将这些多源信息特别是图像信息进行融合实现更高的价值是信息融合研究方向的重点内容。当今社会火灾发生频率越来越高，造成的危害也越来越大。火灾预防和火情及时响应已引起人们越来越多的关注，各种智能火情检测系统不断出现。但大多数系统都具有漏检、误检等许多缺点，给人们带来不便。因此，如何提高火情检测系统的准确性与可靠性是研究的热点。伴随国家大力发展的智慧城市项目的推广与实施，多源信息融合研究备受重视。特别是在智能安防领域，利用图像融合实现智能安防已成为研究趋势。因此，基于多源图像融合的火情检测研究应运而生。

本论文借鉴多源信息融合的思想，将可见光图像、热成像仪图像、红外夜视灰度图像等多源视频图像采用多种不同的方法进行融合，并应用到实际火情检测场景中。在现实火情监控系统中，会存在夜视火情图像缺乏色彩信息、多聚焦图像局部模糊、单一可见光火情检测准确率不高的问题。针对此三个问题，论文分别选取灰度图像彩色化方法、彩色图像融合方法、多源图像融合火情检测方法三个研究点进行细致而深入的研究。

论文首先对多源图像融合和火情检测的相关技术方法进行整理与分析，并总结当前相关技术的主要成果以及不足。然后，针对夜视灰度图像缺乏彩色信息的问题，设计实现一种基于灰度共生矩阵特征匹配的灰度图像自动彩色化方法；针对现在可见光和热红外图像、多聚焦图像等的融合方法融合图像质量不高的问题，设计实现一种基于非下采样轮廓波变换的彩色图像融合方法；为提高火情检测的准确率，实现一种利用可见光视频图像和热红外图像信息融合的火情检测方法。之后，论文进行了大量对比实验，实验证明本文方法具有很高的准确性与可靠性并能较好的解决实际问题。最后，论文将算法应用到实际场景，设计并实现了基于多源图像融合的火情检测系统，本系统以多路视频监控为基础，集成了多聚焦图像融合、灰度图像彩色化的演示系统，并融合可见光视频与红外热成像视频信息进行火情检测。系统运行流畅，并具有良好的用户交互演示效果。

 

关键词：多源图像融合，火情检测，图像彩色化，灰度共生矩阵，非下采样轮廓波变换