第2期 吴茜茵，等：多特征融合的火焰检测算法 .245. 表3SVM不同核函数的分类结果 Table 3 Classification results of SVM by different kernel functions 准确分类火 火焰图片分类准确分类非火非火焰图片分 准确分类 分类准确 核函数 焰图片数 准确率/% 焰图片数 类准确率/% 图片数 率/% 多项式 295 98.3 105 52.5 400 80.0 RBF 267 89.0 145 72.5 412 82.4 Sigmoid 260 86.7 137 68.5 397 79.4 4 实验结果与分析 本文的实验环境为MATLAB2009a,基本配置为 CPU:Intel(R)Core(TM)i33.07GHz,内存： 1.74GB。本文采用的视频来源于Bilkent大学的火 (a)视频1 (b)视频2 (c)视频3 灾视频库(htp:/signal.ee.bilkent.edu.tr/VisiFire/ index.html),视频分辨率均为320×240。表4描述了 文中选取的6段视频情况，视频的帧样本示例及检 测结果如图3所示，4段火焰视频和2段非火焰视频 的算法比较结果分别如表5和表6所示。其中TP (d)视频4 (e)视频5 (0视频6 代表火焰视频的检测率，FP代表漏检率，TN代表非 图3视频的帧样本示例及检测结果 火焰视频的正确率，N代表误检率。 Fig.3 Video examples and detection results 表4视频情况描述 Table 4 Video scenes description 视频 视频情况描述 1 森林火焰，火焰区域较多，火焰的浓烟中常掺有火星。 2 森林火焰，火焰区域较多，并伴有浓烟。 3 室外火焰，墙面类似火焰颜色，抖动的树叶，火焰受风的影响不断偏移、抖动。 4 室外火焰，2个工人拿着火把不停走动，火焰附近的树干被照亮。 5 夜晚公路视频，小汽车从远方驶来，车灯和被车灯照亮的地面与火焰颜色相似。 6 隧道视频，摄像头为隧道中的固定摄像头，隧道中有强光照射，车辆快速行驶。 表5火焰视频检测结果 Table 5 Detection results on fire videos 文献[12]算法 文献[13]算法 本文算法 视频 总帧数 火焰帧数 TP/% FP/% TP/% FP/% TP/% FP/% 视频1 200 171 85.5 14.5 91.0 9.0 93.5 6.5 视频2 216 164 75.9 24.1 91.2 8.8 91.2 8.8 视频3 439 420 95.7 4.3 96.1 3.9 88.6 11.4 视频4 170 148 87.1 12.9 76.5 23.5 91.2 8.8表 ３ ＳＶＭ 不同核函数的分类结果 Ｔａｂｌｅ ３ Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ＳＶＭ ｂｙ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｋｅｒｎｅｌ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ 核函数 准确分类火 焰图片数 火焰图片分类 准确率／ ％ 准确分类非火 焰图片数 非火焰图片分 类准确率／ ％ 准确分类 图片数 分类准确 率／ ％ 多项式 ２９５ ９８．３ １０５ ５２．５ ４００ ８０．０ ＲＢＦ ２６７ ８９．０ １４５ ７２．５ ４１２ ８２．４ Ｓｉｇｍｏｉｄ ２６０ ８６．７ １３７ ６８．５ ３９７ ７９．４ ４ 实验结果与分析 本文的实验环境为 ＭＡＴＬＡＢ ２００９ａ，基本配置为 ＣＰＵ： Ｉｎｔｅｌ （ Ｒ） Ｃｏｒｅ （ ＴＭ ） ｉ３ ３． ０７ ＧＨｚ， 内 存： １．７４ ＧＢ。 本文采用的视频来源于 Ｂｉｌｋｅｎｔ 大学的火 灾视频库 （ ｈｔｔｐ： ／ ／ ｓｉｇｎａｌ． ｅｅ． ｂｉｌｋｅｎｔ． ｅｄｕ． ｔｒ／ ＶｉｓｉＦｉｒｅ ／ ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌ），视频分辨率均为 ３２０×２４０。 表 ４ 描述了 文中选取的 ６ 段视频情况，视频的帧样本示例及检 测结果如图 ３ 所示，４ 段火焰视频和 ２ 段非火焰视频 的算法比较结果分别如表 ５ 和表 ６ 所示。 其中 ＴＰ 代表火焰视频的检测率，ＦＰ 代表漏检率，ＴＮ 代表非 火焰视频的正确率，ＦＮ 代表误检率。 图 ３ 视频的帧样本示例及检测结果 Ｆｉｇ．３ Ｖｉｄｅｏ ｅｘａｍｐｌｅｓ ａｎｄ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ 表 ４ 视频情况描述 Ｔａｂｌｅ ４ Ｖｉｄｅｏ ｓｃｅｎｅｓ ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ 视频 视频情况描述 １ 森林火焰，火焰区域较多，火焰的浓烟中常掺有火星。 ２ 森林火焰，火焰区域较多，并伴有浓烟。 ３ 室外火焰，墙面类似火焰颜色，抖动的树叶，火焰受风的影响不断偏移、抖动。 ４ 室外火焰，２ 个工人拿着火把不停走动，火焰附近的树干被照亮。 ５ 夜晚公路视频，小汽车从远方驶来，车灯和被车灯照亮的地面与火焰颜色相似。 ６ 隧道视频，摄像头为隧道中的固定摄像头，隧道中有强光照射，车辆快速行驶。 表 ５ 火焰视频检测结果 Ｔａｂｌｅ ５ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｎ ｆｉｒｅ ｖｉｄｅｏｓ 视频 总帧数 火焰帧数 文献［１２］算法 ＴＰ ／ ％ ＦＰ ／ ％ 文献［１３］算法 ＴＰ ／ ％ ＦＰ ／ ％ 本文算法 ＴＰ ／ ％ ＦＰ ／ ％ 视频 １ ２００ １７１ ８５．５ １４．５ ９１．０ ９．０ ９３．５ ６．５ 视频 ２ ２１６ １６４ ７５．９ ２４．１ ９１．２ ８．８ ９１．２ ８．８ 视频 ３ ４３９ ４２０ ９５．７ ４．３ ９６．１ ３．９ ８８．６ １１．４ 视频 ４ １７０ １４８ ８７．１ １２．９ ７６．５ ２３．５ ９１．２ ８．８ 第 ２ 期 吴茜茵，等：多特征融合的火焰检测算法 ·２４５·