Модель фона при детектировании дыма по видеопоследовательностям на открытых пространствах

Аннотация

Постановка проблемы: раннее обнаружение дыма как объективного признака начала пожара на видеопоследовательностях, полученных от систем внешнего видеонаблюдения, имеет существенное значение, так как дым обычно становится видимым раньше пламени. Преимуществом систем оптического видеонаблюдения при детектировании дыма является их невысокая стоимость, в связи с чем видеокамеры получили широкое распространение как в городских условиях, так и при наземном мониторинге лесных массивов с помощью специально установленных противопожарных вышек. Основными признаками визуального обнаружения дыма являются наличие движения, специфические цвет, текстура и форма объектов на видеоизображении. Качество работы алгоритма выделения дыма по видеопоследовательности зависит от разрешения исходного изображения и удаленности объектов съемки. Цель: построение моделей фона сцен ближнего и дальнего планов с учетом атмосферных и метеорологических условий. Результаты: исследованы два подхода к определению глубины сцены с учетом закона прямого затухания световых волн и влияния атмосферного света на открытых пространствах, а именно использование темного канала и вычисление карты передачи с применением случайного марковского поля. Метод определения глубины сцены с помощью модели случайного марковского поля показал лучшие результаты по сравнению с методом получения темного канала в связи с тем, что в методе получения темного канала интенсивность пиксела анализируется без учета окружения. Практическая значимость: найденная глубина сцены позволяет разделить изображения на две группы: сцены ближнего (примерно до 500 м) и дальнего (более 500 м) плана, где могут наблюдаться «ближний» и «дальний» дым соответственно. Для проведения экспериментальных исследований использовано 100 изображений, содержащих сцены ближнего плана, и 100 изображений, содержащих сцены дальнего плана. Эффективность предлагаемого метода обусловлена применением различных наборов признаков дыма для сцен ближнего и дальнего плана.