一种森林火灾区域的火焰跟踪方法

摘要

本发明涉及一种森林火灾区域的火焰跟踪方法，属于森林火灾监测与信息处理技术领域。当森林发生火灾时，置于无人飞机上的红外成像光谱仪以视场角60度搜索火灾区域，得到初始成像光谱数据，并存储在信息处理器中。信息处理器从初始成像光谱数据中获取灰度值极大点，并得到森林火灾区域的中心位置。根据中心位置，以视场角30度重新搜索火灾区域，得到中心区域成像光谱数据，从中获取5幅光谱图像，对其进行比较和处理，判断火灾的不同程度，并上报林区指挥中心。本方法改进了已有的简单飞机巡护，可以为森林火灾扑救的及时、有效和快速设置提供科学依据。

主权项

一种森林火灾区域的火焰跟踪方法，其特征在于该方法包括以下步骤：(1)当森林发生火灾时，置于无人飞机上的红外成像光谱仪以视场角60度搜索火灾区域，得到初始成像光谱数据，并将该光谱数据存储在置于无人飞机上的信息处理器中；(2)信息处理器从初始成像光谱数据中获取灰度值极大点，该灰度值极大点与火灾区域的中心位置相对应，得到森林火灾区域的中心位置；(3)无人飞机根据上述森林火灾区域中心位置，跟踪该区域，红外成像光谱仪以视场角30度重新搜索火灾区域，得到中心区域成像光谱数据，并将该光谱数据存储在置于无人飞机上的信息处理器中；(4)无人飞机上的信息处理器从获取的上述中心区域成像光谱数据中按时间顺序选择5幅光谱图像，并分别计算每幅光谱图像中的火灾区域图像连通体面积，对图像连通体面积大小递增排序，若图像连通体面积的递增速度与搜索时间增加同步，则判别火灾为蔓延趋势；若图像连通体面积的递增速度小于或等于搜索时间增加，则判别火灾为蔓延趋势不明显或缩小；(5)信息处理器分别从上述5幅光谱图像中获取各光谱图像的中心位置，按时间顺序将5幅光谱图像的中心位置分别与上述中心区域成像光谱图像的中心位置进行比较，若5幅光谱图像的中心位置坐标都发生变化，且5个中心位置坐标所对应的光谱图像像素点都偏移2个以上像素点，则判断火灾为蔓延趋势；若5幅光谱图像的中心位置坐标都发生变化，且5个中心位置坐标所对应的光谱图像像素点偏移均小于或等于2个像素点，则判断火灾为蔓延趋势不明显或缩小；若上述5幅光谱图像的中心位置坐标都不发生变化，则判断火灾为蔓延趋势不明显或缩小；若上述5幅光谱图像的中心位置坐标变化为其它状态时，则判断火灾为蔓延趋势；(6)当判断火灾为蔓延趋势时，信息处理器将判断结果通过无线数据传输系统发送至林区指挥中心，并重复步骤(2)‑(5)；(7)当判断火灾为蔓延趋势不明显或缩小时，信息处理器将判断结果通过无线数据传输系统发送至林区指挥中心，并重复步骤(1)‑(5)。