林区中时常会出现火灾,林火不仅对人类生命财产造成威胁,对自然环境的破坏也极大。在林火蔓延之前及时发现并报告林区火情,可以为扑灭林火争取到最有利的时间。现有的林火监测大多采用人工巡查的办法,林区面积广大,人工排查难度大、成本高。因此,实时、精确的林火检测方法理论研究以及低成本的林火监测系统的设计具有重要的经济和现实意义。随着光电、烟感等探测器技术和计算机技术的不断发展,在林火监测领域涌现了以复合烟火探测传感器和图像型烟火检测为代表的两种不同的技术发展路线。由于林火监测的范围大,探测器型检测不仅在成本上制约了其大规模应用,而且在复杂多变的林区环境下,光电、热感、烟感探测器的探测性能都会大打折扣。近年来,在计算机视觉和模式识别技术发展的推动下,出现了许多基于视频图像的火灾检测方法,但是真正能应用于林区特殊环境下的林火监测系统却很少。本文针对林区环境研究基于视频图像的林火监测方法及其系统设计,内容包括林火监测中各个环节的步骤和方法,以及最终的系统实现。主要工作如下：(1)通过对比与分析各种前景提取算法,在林火监测的烟火运动目标提取中引入自适应混合高斯背景模型作为前景检测方法；(2)从烟火的静态颜色特征及形状边缘特征出发,分析林区烟火的静态特征,并提出了基于烟雾面积、周长的烟雾检测模型;(3)为了降低运动特征、静态特征带来的误报率及提高检测率,分析了烟火的动态闪烁特征,并引入小波分析的方法解释林区烟火的动态特征；(4)着眼于降低林火监测的成本,在保证其监测能力的情况下,设计实现了一个完整的林火监测系统,使用多种类型的监测视频对其实时处理能力、火灾检测能力进行实验与分析。