基于雙目立體視覺的火災(zāi)煙霧定位方法研究.pdf

1、視頻火災(zāi)探測技術(shù)能夠有效地對火災(zāi)進(jìn)行早期檢測，可以滿足火災(zāi)預(yù)警的實(shí)時(shí)性要求，有關(guān)技術(shù)也越來越成熟，而且它可以直觀地展示并保存火場信息，如果結(jié)合定位算法來對起火點(diǎn)進(jìn)行定位，將能更有效地減小火災(zāi)造成的損失，具備重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文提出了一種基于雙目立體視覺的煙霧定位方法，使用圖像型火災(zāi)探測算法檢測到煙霧存在后，自動計(jì)算起火點(diǎn)三維坐標(biāo)并觸發(fā)消防設(shè)備針對性地滅火。
　　本方法在MFC和OpenCV軟件平臺上實(shí)現(xiàn)，采用雙目立體視覺和三維重建

2、技術(shù)得到起火點(diǎn)的三維坐標(biāo)。首先，利用張氏棋盤格法對雙目攝像機(jī)進(jìn)行標(biāo)定求取攝像機(jī)內(nèi)參數(shù)和外參數(shù)，并利用Brown法對攝像機(jī)進(jìn)行畸變校正。其次，計(jì)算基礎(chǔ)矩陣，求得兩幅圖像的對極線，按對極線對兩幅圖像進(jìn)行立體校正來提高匹配效率和精度。最后，進(jìn)行立體匹配，尋找雙目攝像機(jī)拍攝的兩幅圖像的像素間的對應(yīng)關(guān)系，通過計(jì)算每個(gè)像素的視差從而獲取整個(gè)視場的三維坐標(biāo)信息。
　　以上三步中，立體匹配算法的選取對定位效果影響最大，本文對基于特征的SIFT尺度

3、不變特征變換算法和基于區(qū)域的SAD絕對誤差累計(jì)算法進(jìn)行了比較后，選用更適用于煙霧定位的SAD算法。對雙目攝像機(jī)實(shí)時(shí)采集的圖像對進(jìn)行立體匹配后生成視差圖，結(jié)合煙霧圖像檢測算法提取出煙霧區(qū)域，從而計(jì)算出煙霧區(qū)域中心點(diǎn)到攝像機(jī)的距離。
　　利用本方法分別對物體和煙霧進(jìn)行定位效果測試，且在不同的距離下對定位誤差做了分析，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明可以得到較為準(zhǔn)確的場景視差圖。本系統(tǒng)作為視頻火災(zāi)探測器項(xiàng)目中的火災(zāi)定位模塊，能夠有效地對煙霧區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)的三