| Περίληψη: | Τα συστήματα αυτόματης αναγνώρισης φωτιάς και καπνού είναι κρίσιμης σημασίας, για την έγκαιρη ανίχνευση μιας δασικής πυρκαγιάς, καθώς μπορούν να μειώσουν κατά πολύ το μέγεθος της ζημιάς στις δασικές εκτάσεις. Η παρούσα διπλωματική εργασία εστιάζει στην αντιμετώπιση αυτού του προβλήματος με την χρήση οπτικής και θερμικής κάμερας.
Πληθώρα τεχνικών έχει προταθεί για την ανίχνευση φωτιάς και καπνού χρησιμοποιώντας οπτική ή θερμική κάμερα, παρόλο που η ανάπτυξη ενός συστήματος που βασίζεται μόνο στον έναν εκ των δύο τύπων αισθητήρων αποτελεί πρόκληση. Συνεπώς για ένα σύστημα που θα μπορεί να αναγνωρίζει φωτιά και καπνό με ακρίβεια, κατά τη διάρκεια μέρας και νύχτας ανεξαρτήτως φωτομετρικών, η από κοινού χρήση των δύο τύπων αισθητήρων είναι απαραίτητη. Αυτό προκύπτει, από το γεγονός ότι κάθε τύπος αισθητήρων υπόκειται σε περιορισμούς που αντισταθμίζονται από τον άλλον.
Το πρόβλημα της αναγνώρισης μελετάται σε τρία επίπεδα, αυτό των εικονοστοιχείων, των εικόνων και των ακολουθιών εικόνων (βίντεο). Στο επίπεδο εικονοστοιχείων, χαρακτηριστικά, όπως η χρωματικότητα και η υψηλή θερμοκρασία της φωτιάς επιτρέπουν σε απλές τεχνικές να την εντοπίσουν με μεγάλη ακρίβεια, σε αντίθεση με τον καπνό, ο οποίος δεν παρουσιάζει έντονα χρωματικά χαρακτηριστικά και δεν καταγράφεται στη θερμική κάμερα. Η αναγκαιότητα αναγνώρισης του καπνού οδηγεί στη μελέτη χωροχρονικών χαρακτηριστικών. Στην περίπτωση αναγνώρισης φωτιάς/καπνού από ολόκληρες εικόνες, χρησιμοποιούμε μοντέλα μηχανικής μάθησης για την εξαγωγή κανόνων από δεδομένα εικόνων δασικής πυρκαγιάς. Τα μοντέλα αυτά απαιτούν την ύπαρξη μεγάλου και τυχαιοποιημένου συνόλου δεδομένων, που συχνά δεν είναι διαθέσιμο, ώστε να γενικεύσουν σε νέα δεδομένα. Στην περίπτωση αναγνώρισης από ακολουθία εικόνων, οδηγούμαστε σε τεχνικές αφαίρεσης υποβάθρου για την εξαγωγή του καπνού ως κινούμενο αντικείμενο. Υιοθετούμε μία μέθοδο βασιζόμενη στην από κοινού χρήση της οπτικής και της θερμικής κάμερας, υποθέτοντας ότι ένα κινούμενο αντικείμενο που εμφανίζεται στην οπτική, αλλά όχι στη θερμική κάμερα είναι πιθανότατα καπνός. Η μέθοδος αυτή ελέγχθηκε ποιοτικά σε παραδείγματα καταγραφών καπνού με επιτυχή αποτελέσματα.
Τέλος η αναγκαιότητα της χρήσης τόσο της οπτικής, όσο και της θερμικής κάμερας ταυτόχρονα, αιτιολογείται περαιτέρω μέσω της επίλυσης ενός προβλήματος συρραφής εικόνων στην περίπτωση δασικής πυρκαγιάς.
|
|---|
