基于图像探测的早期火灾烟气模式研究

烟气是火灾过程中的重要物理现象。为改进早期火灾探测和预警,需要对基于图像探测的火灾烟气模式加以研究。以不同应用背景为依据,对烟气模式提出分类研究的思想。并以提高图像探测的可靠性和灵敏度为目的,对烟气的图像信息特征进行分析,提出了建立早期火灾烟气模式的设想。     

火灾烟雾颗粒凝并分形特性研究

火灾烟雾颗粒因布朗运动由初期的主粒子凝并形成大颗粒的凝团结构，其外形呈现出分形特征，根据分形理论对火灾烟雾颗粒凝团结构进行分析研究，采用场发射扫描电镜对多种材料的烟雾颗粒图像进行测试，通过对烟雾凝团图像进行处理，获得了火灾探测中常见的多种材料的分形维数和分形系数，给出了烟雾颗粒的主粒子粒径，并对其影响因素进行了对比分析，为火灾烟雾探测中颗粒凝并分形特性研究提供有益的探索. 关键词： 火灾 烟雾 颗粒 凝并 分形     

基于光散射的火灾烟雾粒子激光图像探测技术研究

本文结合火灾探测领域的特点,分析了火灾烟雾粒子的光散射特性。通过与其他类型的光电感烟火灾烟雾探测技术的比较,阐述了基于光散射的火灾烟雾粒子激光图像探测技术的原理、特点和技术优势。     

基于颜色模型和稀疏表示的图像型火焰探测

常用的图像型火焰探测算法是提取火焰在图像上表现出的单个特征信息或其有效组合作为识别的依据,需要大量的训练样本进行学习与参量优化,且识别率对特征选择的要求也很高.本文从火焰的整体特征考虑,提出了基于颜色模型和稀疏表示模型相结合的图像型火灾探测方法.首先在HIS空间建立颜色模型对火灾图像进行预处理提取出疑似区域,建立稀疏表...     

基于颜色模型和稀疏表示的图像型火焰探测

常用的图像型火焰探测算法是提取火焰在图像上表现出的单个特征信息或其有效组合作为识别的依据,需要大量的训练样本进行学习与参量优化,且识别率对特征选择的要求也很高.本文从火焰的整体特征考虑,提出了基于颜色模型和稀疏表示模型相结合的图像型火灾探测方法.首先在HIS空间建立颜色模型对火灾图像进行预处理提取出疑似区域,建立稀疏表示模型,并利用主成分分析方法构造火焰和疑似火焰物体的特征字典,最后利用l1-minimization计算测试样本与训练样本的最小逼近残差实现火焰和干扰物体的分类识别.实验结果表明,该方法提高了火灾图像的分类准确度和识别速度,同时具有较高的准确率.     

基于CCD图像的火灾空间定位方法

大空间中火源的空间位置的定位,一直是火灾自动探测与自动扑救中的难点。研究了一种利用单一CCD摄像头进行火灾自动空间定位的方法。根据计算机视觉原理,利用固定在自动消防水炮末端的CCD摄像头随水炮旋转扫描时的角度、位移变化,将CCD摄像头在不同位置所拍摄的图像中火源图像坐标和火源的空间坐标建立联系,从而实现了火源空间位置的自动定位。     

CO和CO2气体红外光谱技术在火灾早期探测中的应用研究

通过对现有各种火灾探测方法进行归纳分析,提出以CO和CO2作为探测特征参量的傅里叶红外-光谱技术早期火灾探测新方法,并在此基础上建立了完善的早期火灾实验系统.通过大量真假火灾实验得出常见材料在火灾发生过程中产生气体浓度的变化特征:真实火灾产生出大量的CO和CO2,浓度变化非常有规律;假火灾只产生极少量的CO,且浓度变化杂乱无章.从浓度数据中提取出火灾发生的特征信息制定探测算法就可以有效地提高早期报警的分辨率,降低火灾探测的误报率.     

液晶光闸在火灾探测中的应用

实验发现,液晶片在不透光状态下仍能透过红外光;正常使用条件下的黑白ＣＣＤ摄像机对近红外光也有响应。将液晶片放置在摄像机前就能获得具有强烈近红外光的火焰图像,通过对红外图像的处理,即可识别真假火灾,达到火灾探测的目的。     

基于移动机器人的室内火灾预警点探测与定位的方法研究

火灾探测技术已成为对火灾进行预防的重要手段之一,目前常用的固定式火灾探测装置不能自主的探测和定位到火警点,对火灾发生初期的预防和灭火有一定的局限性。论文针对该问题,在分析火灾探测技术的基础上,提出一种多位姿仿人鼻的火灾探测装置,并制备出样机,同时尝试将其与可移动机器人结合来实现对室内火警点的探测和定位。基于不同的烟雾情况制定出不同的探测准则,根据该准则进行路径轨迹仿真,经过仿真结果可以看到移动机器人最终定位到火警点的位置。可移动的火灾探测装置在探测和定位到火警点的过程中,若所在空间中由拐角或家具死角导致烟雾扩散有聚集死角的情况存在,会对探测和定位过程造成很大的影响,仿真实验中的移动机器人在探测和定位火警点中的轨迹可以看出死角的存在虽然影响了对火警点的探测,但最终还是能够探测和定位到火警点,其路径轨迹表现出很好的一致性和连续性。     

基于傅里叶变换红外光谱探测的火灾早期过程特征信息研究

通过对火灾过程中各种特征参量进行分析,提出采用CO作为早期火灾探测的探测对象,并在此基础上建立起基于傅里叶变换红外光谱仪的完善试验系统。通过该实验系统进行了大量早期火灾加热阴燃及燃烧试验,经过光谱定量分析得到其各自CO浓度变化数据。在数据分析的基础上通过时间序列分析建模建立起CO浓度数据的二阶自回归模型,提取出表征火灾整体特性的过程特征信息参数1和2。通过相平面分析表明:真假火灾的过程特征信息参数具有明显的区域分布差异性,利用这种特性可以快速将真假火灾分辨出来。大量试验结果证实该探测方法能够在火灾发生早期及时对真假火灾进行有效辨别。     

基于多光谱图像的烟雾检测

烟雾检测对于火灾早期防范非常重要,传统的智能视频和图像处理技术易受背景运动信息影响,抗干扰性差,且不容易区分森林水雾和燃烧产生的烟雾,森林防火误报率高。为此提出一种新的多光谱图像检测方法检测烟雾。采用多光谱成像系统,获取400至720 nm波段范围的烟雾、水雾光谱图像序列,对图像进行分层像素整合处理;利用欧氏距离度量不同分块光谱特征差异,获取动态区域光谱特征向量,根据目标与背景间光谱特征向量差异,提取烟雾、水雾区域。室内外试验结果表明：多光谱图像检测方法可用于烟雾检测,能够有效地检测并区分烟雾和水雾,与视频图像方法结合,可有效地用于森林火灾监测,降低森林火灾检测误报率。     

Research and applications of infrared thermal imaging systems suitable for developing countries

It is a common situation in most developing countries that the utilization ratio of the sources of energy is low, the reliability service of equipment is poor, the cost of installation maintenance is high, the loss due to conflagration is heavy, and so on. Therefore, they are in urgent need of using infrared thermal imaging technique to improve their energy saving, equipment diagnosis as well as fire searching. But the infrared thermal imaging systems in the world market so far are not suitable for their use. This paper summarizes the research on two dimensional real time infrared thermal imaging systems on the basis of electron beam scanning and pyroelectric detection, as well as their applications in industry in China.     

Automatic tracking improved performance for electro-optical imaging and target acquisition system

Real time electro-optical imaging devices, especially those sensors having standard television format compatibility, have previously been adapted for use in various airborne reconnaissance and fire control systems. Performance requirements of these systems have become particularly stringent in such applications as aircraft-mounted laser designator platforms which are needed to assure a high probability of first-pass target acquisition and engagement. This paper discusses a new generation of microprocessor based digital tracker modules for electro-optical fire control systems.     

弹载卡式红外光学系统消热差设计

为了消除环境温度变化对弹载红外光学系统成像质量的影响,设计了一种在3.7 m~4.8 m波段工作的弹载卡塞格林式红外消热差光学系统。利用ANSYS软件分析了整流罩在大气中的受热变形对光学系统成像质量的影响,采用光学被动式消热差法对光学系统在-40℃~+65℃范围内进行了温度补偿。设计结果表明,系统MTF在20 lp/mm时轴外可达0.41以上,不同视场下的弥散斑直径小于一个像元尺寸且系统结构简单。该设计可保证光学系统的像面稳定性,有效提高火控系统对目标探测与识别能力。     

光谱成像信息的数据融合技术在储层表征中的应用

光谱成像技术在矿物学和岩石学方面已得到广泛应用,然而,面对数量巨大、覆盖范围广阔的目标成像光谱数据,如何从中获取所需要的信息,并对其进行信息增强是需要亟待解决的问题。将显微红外光谱成像分析系统得到的实验结果,利用显微光谱成像信息的数据融合技术进行了数据处理,得到岩心样品中不同化学组分、基团的空间分布图。结果表明,利用该技术更好地揭示了不同烃类在岩石中的分布情况、孔隙的连通性等信息,显微光谱成像信息的数据融合技术为储层表征提供了一种新方法。     

Algorithm for detection of active fire zones using NOAA AVHRR data

Forest fires in tropical countries have become one of the important sources of Green House Gases and cause damage to the forest ecosystems. Information relating to the extent and location of active fire zones needs immediate attention to facilitate effective management and mitigation of forest fires. The spectral intervals that are most suitable for the detection of forest fires are 3.5–4.2 and 4.4–5.0 μm. The maximum thermal emission of fires is localized using middle infrared and thermal infrared bands for automatic recognition of fire active zones. The algorithm considers the thresholds for middle infrared on the basis of channel saturation to discriminate the fire zones from background warm surface and thermal infrared (10.3–11.3 μm) to ensure it to be free from cloud and water bodies. Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR) data of 1 km resolution have been taken and we apply a spatial technique using background information to dynamically define thresholds appropriate for identifying fire pixels. The study suggests that satellite data provide a unique tool to detect and monitor active fire distribution.     

Method for In-Vivo Fluorescence Imaging Contrast Enhancement through Light Modulation

Early diagnosis is one of the most important factors that increase the therapeutic potential of the disease. Diagnoses conducted by conventional equipment are expensive, time-consuming, burdensome to patients, and do not have high success rates. Diagnostic methods have also been investigated using nanoparticles. However, there have been no significant improvements in the early diagnosis of disease. The diagnosis technique proposed in this paper consumes less time, is more cost-effective, and more accurate. It uses a new concept—a low-intensity fluorescence molecular imaging system with a lock-in technique. This study applied the lock-in technique to basic research in contrast enhancement and optimization. This improved fluorescence distribution analysis, resulting in increased resolution of optical molecular imaging for early diagnosis of disease. An experimental lock-in fluorescence imaging system, which used a variety of fluorescent dyes, achieved signal amplification 100 times greater than that of a conventional fluorescence imaging system. The results of this study demonstrate that the lock-in technique could significantly improve optical molecular imaging technology, making it possible to achieve early diagnosis of disease.     

偏振成像技术提高成像清晰度、成像距离的定量研究

阐述了水下成像清晰度和成像距离的增大与偏振成像技术的关系;推导了偏振成 像系统图像清晰度与成像距离的关系式　并通过实验获得实测数据　根据推导的关系式分析 并计算得到的结果与实测数据相符合　定量地说明了偏振技术提高了图像清晰度和成 像距离. 关键词：     

碱土-铈氟碳酸盐矿物晶体结构中的无序堆垛和交生

用晶格象技术研究了同时含有钙和钡的铈氟碳酸盐矿物,发现这类矿物的晶体是由不同组分的钙-铈氟碳酸盐矿物和不同组分的钡-铈氟碳酸盐矿物单层无序堆垛而成,在百埃数量级的范围内,观察到不同组分钙-铈氟碳酸盐矿物的交生现象,由此提出伦琴钙铈矿可能有一种新的多型体。研究结果显示了晶格象技术直接观察这类矿物晶体结构的优越性。 关键词：     

傅里叶变换红外光谱在大气遥感监测中的应用

傅里叶变换红外光谱遥感技术是一门综合探测技术，它可以对气体组分分进行远距离，实时，多组分同时监测。本文介绍了遥感傅里叶变换红外谱光在遥测大气层中痕量气体，污染源排放的废气，灭火过程产生的有毒气体、气体空间分布等方面的应用现状。