基于FPGA的森林火灾图像检测方法研究与实现

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森林是我国重要的资源,它为我国国民经济的发展和人民的生活提供重要的保障。然而,森林火灾的发生对森林资源造成了巨大的威胁,给人类的生态环境以及人民的生命财产安全造成了巨大的损失。因此,森林火灾已经成为一个全球共同关注的问题,森林火灾的检测技术已经引起世界各国的重视。因此,研究森林火灾的检测技术具有非常重要的现实意义。随着科学技术和计算机网络技术的发展,兴起了很多种森林火灾图像检测方法。首先,兴建了望塔是森林火灾检测的发展方向之一,但是这种森林火灾检测技术较落后,且存在着很多缺点和不足。其次,建立视频监控系统是目前国内采用的主流的森林火灾检测方式,这是传统的城市监控检测的延伸,但是容易造成漏报。而视频监控是非数字化的系统,很多智能的应用都无法实现。最后,建立智能的森林火灾检测系统是森林火灾检测的主要发展趋势,其实现了森林火灾检测的智能化和信息化。本论文的课题是基于FPGA的森林火灾图像检测方法研究与实现。主要是采用FPGA来实现森林火灾图像的检测方法,通过采用D5M摄像头模块,DE2开发平台和VGA显示器来实现整个系统的设计。首先通过前端的摄像头来采集图像信息;然后通过视频解码模块,颜色空间转换模块,图像处理模块和火灾检测模块;最后通过视频编码模块,采用VGA显示器来将最后的检测结果显示出来。在火灾检测模块部分主要采用图像边缘检测的方法,采用Sobel算子,Prewitt算子和粒子群算法来实现森林火灾图像的火灾检测,将森林火灾火焰图像上的火焰部分很好地检测出来。整个系统的全硬件化实现大大地提高了系统的处理速度,具有较高的实时性。同时对这几种方法进行了比较,分析这几种方法的优劣,从而为今后研究新的方法提供理论基础。
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