火的出现和应用，推动了人类社会的发展。但是一旦发生火灾，又会给人类带来巨大的灾难。因此，研究火灾发生的机理和规律、实现主动探测和预防，是火灾科学研究领域内最为关键的问题。 火焰是火灾发生时的主要现象之一，是主要的探测参量。可视化火灾探测技术就是利用CCD传感器感知火焰信号，结合图像处理和模式识别知识，从而探测火灾的发生，达到报警的目的。然而现有的可视化火灾探测器很难排除诸如舞厅内复杂光线的干扰，经常发生误报、漏饱。因此研究火焰与刚性发光物体在计算机视觉方面的区别，对减少可视化探测器误报、漏报具有重要的意义。 火焰受气流和自身辐射的影响，呈现不停的振荡特性。虽然刚性发光物体发出的光也不停的闪烁，但人可以很容易通过先验知识判断出这种闪烁是由火灾引起的还是刚性发光物体发出的，因此振荡闪烁特性是火焰区别其它刚性发光物体的重要特征。而现有的火焰闪烁频率研究方法很难有效地应用到火灾探测中，因此研究火焰闪烁频率在实际中能够有效地被利用的方法就具有重要的意义。 利用高速摄影仪和普通CCD摄像机，采集火灾火焰的视频图像。对于采集到的火焰视频图像首先使用中值滤波法滤除图像的系统噪声和随机噪声，然后应用预混合背景和消减法检测视频图像中的运动区域，最后运用数学形态学中的腐蚀法剔除存在的孤立点，提取运动区域的轮廓等方法对视频图像进行预处理。 在对火焰视频图像预处理的基础上，提取运动区域的面积、质心距、周长、面积周长比等视觉特征，并利用快速傅立叶变换对这些特征进行频率分析，得到火焰的闪烁频谱。分析火焰闪烁频率与油盘尺寸、油盘形状、燃料种类及燃料重量(液面高度)之间的关系，研究火焰闪烁频谱自身的特性，并与刚性发光物体、受控燃烧的闪烁频谱作对比，探求两者之间的异同。 研究结果表明：实验所用油盘的形状、燃料种类及燃料深度(液面高度)对火焰的闪烁频率影响不大，只与油盘的底面积有关。本文提出的方法得到的火焰闪烁频率与Pagni总结经验频率值的相对误差低于5％，重复性很好。火焰闪烁频谱显示其能量集中于1-10 Hz，在该频率范围内剧烈的振荡，在10 Hz后能量急剧下降，在20 Hz后趋于平稳，在高频部分不会出现明显的多次谐波峰。舞台灯、礼堂顶灯、闪光灯等日常常见干扰发光物体的闪烁频率频谱在高频部分出现明显的谐波峰，这是火焰与刚性发光物体的显著区别。火焰闪烁频率频谱与干扰源的闪烁频谱之间的异同为火焰的闪烁频率在可视化火灾探测中的应用提供了技术支撑。