张 娜，王慧琴，胡 燕

西安建筑科技大学 信息与控制工程学院，西安 710055

粗糙集与区域生长的烟雾图像分割算法研究*

张 娜，王慧琴+，胡 燕

西安建筑科技大学 信息与控制工程学院，西安 710055

针对图像型火灾烟雾分割算法不能同时提取白色、灰白色和黑色烟雾的问题，提出了一种粗糙集和区域生长法相结合的烟雾图像分割算法。在RGB颜色空间提取图像的R分量，根据R分量的统计直方图构造粗糙度直方图，选取粗糙度直方图中合适的波谷值作为分割阈值，对图像进行粗分割。相对背景图像，烟雾属于运动信息，采用帧间差分法提取运动区域，排除静态干扰。烟雾具有独特的颜色特征，在RGB颜色空间建立烟雾颜色模型，去除颜色相近的运动干扰，获得疑似烟雾区域。在该区域内选择种子点，在粗糙集粗分割的结果上进行区域生长，提取出烟雾区域。实验结果表明，该算法能够同时分割出白色、灰白色和黑色烟雾，烟雾边缘不规则信息保存比较完整，与已有算法的平均分割准确率、召回率以及F值相比，分别提高了19％、21.5％、20％。

烟雾图像分割；粗糙集；区域生长；粗糙度直方图

1 引言

火灾严重威胁人类生命和财产安全，及时准确地探测到火灾的发生，能为灭火与人员疏散提供宝贵的时间，减少火灾带来的各种危害。而火灾发生初期，烟雾的出现早于明火，且不易被障碍物遮挡，更能实现火灾的早期预警。视频烟雾探测是通过分析烟雾的图像特征判断火灾是否发生。……