38、森林火灾预警与智能擦窗机器人技术解析

森林火灾预警与智能擦窗机器人技术解析

森林火灾预警系统

森林火灾是一种严重威胁生态环境和人类生命财产安全的自然灾害。为了及时发现和应对森林火灾，基于机器视觉的森林火灾预警系统应运而生。

火焰跟踪

当颜色识别算法识别出视频图像中存在火焰时，系统会采用绘制矩形框的定位查询算法，对视频中的火焰区域进行像素位置跟踪，并使用矩形框标记火灾区域。无论火焰位置如何变化，系统都能持续跟踪和定位。当火焰被跟踪后，系统会开始搜索并绘制火灾的轮廓。系统运用搜索轮廓和点拓扑的方法来寻找火焰的最大边缘，然后绘制出最大边缘的轮廓。若系统识别出的移动对象并非烟火图像，系统将返回运动前景检测状态。

以下是火焰跟踪的流程：
1. 颜色识别算法识别火焰。
2. 定位查询算法绘制矩形框标记火焰区域。
3. 对火焰区域进行像素位置跟踪。
4. 搜索并绘制火焰轮廓。
5. 判断移动对象是否为烟火图像，若否返回运动前景检测状态。

火焰轮廓提取过程

系统首先将图片转换为灰度图片，以减少计算量并提高计算速度。接着对灰度图像进行二值化处理，在直方图中估算阈值，大于阈值范围的像素标记为1（白色），小于阈值的图像标记为0（黑色）。然后对二值图像进行形态学梯度处理，使图像的红色分量更加明显，便于分离RGB三个通道，突出图像的轮廓。之后使用OpenCV中的轮廓绘制API绘制提取的轮廓，在代码运行时定位和跟踪火焰轮廓并绘制火焰轮廓。最后向监控中心发送警报以处理火灾。

火焰轮廓提取的具体步骤如下：
1. 将图片转换为灰度图片。
2. 对灰度图像进行二值化处理。
3. 进行形态