基于多特征相融合和支持向量机的森林火场识别技术的研究.pdf

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1、安徽农业科学，JournalofAnhuiAgri．Sci．2014，42(12)：3688—3689，3699责任编辑姜丽责任校对李岩基于多特征相融合和支持向量机的森林火场识别技术的研究胡全，王霓虹，邱兆文(东北林业大学信息与计算机工程学院，黑龙江哈尔滨150040)摘要针对森林火场采用了新的颜色特征提取方法，融合图像的颜色和纹理特征作为图像的特征向量，并用支持向量机作为学习工具，充分利用已有森林火场的数据进行学习，提高森林火场的自动识别的准确率。结果表明，新的颜色特征提取方法适用于森林火场的识别，采用支持向量机融合多特征可成功用于森林火场的自动识别。关

2、键词森林火场；特征提取；特征融合；支持向量机中图分类号$762；TP391文献标识码A文章编号0517—6611(2014)12—03688—02OnForestFireRecognitionTechnologyBasedonMulti-featureFusionandSupportVectorMachineHUQuan，WANGNi-hongetal(InstituteofInformationandComputerEngineeririg，NortheastForestryUniversity，Harbin，Heilongjiang150040)Abs

3、tractNewcolorfeaturesextractionmethodwasusedaimingatforestfire，withimagecolorandtexturefeaturesasvector，supportvectormachineaslearningtool，theaccuracyofautomaticrecognitionofforestfirewasimproved．Theresultsshowedthatthenewcolorfeatureex—tractionmethodissuitableforforestfireidentif

4、ication，suppo~vectormachinemulti—featurefusioncanbesuccessfullyusedforforestfireauto—maticrecognition．KeywordsForestfire；Featureextraction；Featurefusion；Suppo~vectormachine森林火灾是一种破坏性极大的自然灾害，它对生态环境式(1)。的影响极为恶劣，造成的损失巨大，因此，它越来越受到世界0，h∈(330，360]U[0，25]fS=r●●●●●●，●●●●、各国政府的重视。森林火灾中，初期火

5、是较为容易扑灭的，1，h∈(25，41]=ll2l1r●【00S，l，，∈且造成的损失较小，因此对于火场的实时监控并快速地发现2，h∈(41，75]火情、识别火场就成为研究的重点之一。为此，笔者采用H=3，h∈(75，156]∈∈((00(O．新的颜色特征提取方法，融合图像的颜色和纹理特征作为图4,he(156,201]16，(1)，5l0．，]像的特征向量，以支持向量机对大小兴安岭已发生火灾的图5，h∈(201，272]1、6]5像进行学习，从而实现对森林火场的识别。6，h∈(272，330]-_J1森林火场图像的多特征提取和融合颜色是图像的一个显著的物

6、理特征，颜色特征相对于几何形状特征而言，对平移、旋转、缩放等变换具有不变性，易于计算且表现出相当强的鲁棒性。颜色直方图表征了图像按照以上的量化级，把3个颜色分量合成为一维特征色彩频率分布，但丢失了色彩的空间信息，而纹理特征可很矢量：好地描述色彩的空间信息。针对森林火场产生的颜色和烟1=HQQ+SQ+V(2)雾，选取了森林火场的颜色特征和纹理特征进行融合。式中，Q和Q分别是分量s和的量化级数，取Q=2，Q1．1颜色特征的提取在HSV空间中，日从0。到360。变化：1。因此式(2)可表示为：时，色调依次呈现为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫，而且每一种色+V，S∈f

7、0．且∈(0．1，1]调对应的日分量的区域不均匀。根据森林火场火焰和烟雾[0，0．1]的颜色分布和视觉对颜色的心理感觉，将日分量分为不等间[0，0．1]且0．1，0．65](3)隔的7份。当足够小(V<0．15)时，视觉感知的颜色基本[0，0．1]且0．65，0．9]上接近黑色，可以忽略H的影响，仅需一个量化值就可以表[0，0．1]且0．9，1]示。当s足够小(S<0．1)时，视觉感知的颜色基本上接近灰根据式(3)，f取值范围为[0，1，⋯，17]，计算2获得l8度图像，可以忽略H的影响，仅需4个量化值就可以表示。柄的一维直方图，这样量化可有效减少图像受光

8、照强度的影将日、s、3个分量进行非均匀量化，把色调日分成7份，饱响