1.火焰的基本特征

1、静态特征:颜色、形状、纹理
2、动态特征:面积变化、边缘变化、形体变化和整体移动

1.1火焰的静态特征

在火焰识别中,用得最多的火焰静态特性就是火焰的颜色特性。对于 RGB 图像而言,任一像素点的三个颜色分量值满足设定的关系即可认定为火焰像素。最通用的一种关系式如下公式所示。

火焰动态特征计算 python 火焰特征的参数有哪些_区域边界


当然,也可以认为的根据特定环境设定具体阀值来获取火焰像素,如下公式所示。

火焰动态特征计算 python 火焰特征的参数有哪些_像素点_02


以上算法带有明显的主观性,可以简化计算,但是通用性不强。如果对火灾火焰的颜色分布进行统计,那么可以看到火灾火焰颜色在三维空间内的分布区域边界是三维曲面,难以拟合。并且,火焰的颜色受到燃料种类、摄像头类型、背景颜色和光照环境的影响较大。

1.2火焰的动态特征

由于火灾火焰是一个从无到有的过程,所以火灾发生的早期火焰图像面积、外形、位置等参数也都是不断变化的。把这些特征信息提取出来能够很好的将火灾图像与其他干扰区分开来。面积变化,早期火灾是着火后火焰不断蔓延扩大的过程。在此阶段,火焰的面积也是呈连续的、扩展性的增加趋势。边缘变化,早期火灾火焰的边缘变化有一定的规律,具有“边缘抖动”的特性。所以,火焰边缘的形状、曲率等特征量的变化可以用于火灾判定。形体变化,早期火灾火焰的形体变化反映了火焰在空间分布的变化。主要包括:火焰的形状变化、空间取向变化和火焰抖动。整体移动,早期火灾火焰是不断发展的火焰,随着旧的燃烧物燃尽和新的燃烧物被点燃,火焰不断的、连续的移动着位置。