基于图像顺滑度的矿井外因火灾识别及抗干扰方法研究
孙继平
李小伟
中国矿业大学(北京)人工智能学院,北京 100083
摘要：图像监测是矿井火灾火焰主要感知方法,但受矿井光源干扰.图像圆形度和矩形度方法受摄像机安装位置、拍摄目标图像角度影响大,难以排除矿井光源的干扰.本文揭示了圆形灯、正方形灯和长方形灯等矿井光源图像实际边界周长近似等于其等面积矩形图像边界周长,火焰图像实际边界周长明显大于其等面积矩形图像边界周长的特点.提出图像顺滑度计算方法,用形状与外接矩形图像相似、面积与目标图像面积相等的相似矩形周长,除以图像实际边界周长的比值,表示图像顺滑度.目标图像顺滑度数值越小,说明图像边界越不顺滑、凸凹越严重.提出基于图像顺滑度的矿井外因火灾识别及抗干扰方法,计算目标图像顺滑度,根据矿井光源图像顺滑度数值较大,而火焰图像顺滑度数值较小,区分火焰与矿井光源.本方法不受矿井光源形状、摄像机距检测目标距离和图像大小、摄像机安装位置及其拍摄检测目标的角度等影响,适应范围广,识别准确率高.试验研究表明,顺滑度识别火灾火焰图像准确率为98.1％,召回率为97.9％;矩形度识别准确率为81％,召回率为78.9％;圆形度识别准确率仅为33.3％,召回率为28.9％.
关键词：矿井火灾图像顺滑度图像边界火灾监测图像识别
分类号：TD752.3(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家自然科学基金(52364017)国家重点研发计划(2016YFC0801800)
论文发表日期：2025-01-29
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：12( 215-226 )
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