基于无人机视觉的森林火情预测

王 君，蒲 磊，黄 宁，陈楷升，梁薇薇，杨振威

(1.中山大学南方学院 电气与计算机工程学院，广东 广州 510970；2.重庆邮电大学 自动化学院，重庆 400065)

0 引 言

森林火灾是破坏森林最主要的灾害，位居首位，森林火灾的发生，直接危及林木、林下植物、土壤以及动物的生存，同时又使人类的生命财产和森林生态环境造成了巨大的危害。森林火灾容易失去控制，随着蔓延扩展，带来危害和生命财产损失，有突发性强、破坏性大、过火面积大、救助困难等特点。所以，需要发现森林火情，及时发出报警，准确监控火场面积以及燃烧的植被种类。发现自己处在森林火场中，监控系统可以辅助救援决策，辅助向安全地带迅速转移[1-3]。基于机器视觉的无人机可用于发现森林火情，能对森林火灾进行及时的预警与预测[4]。

随着无人机技术的创新和普及，其精准、直观的火场分析数据的特点，使无人机进行森林防火巡查成为趋势[5]。该文针对单一提取颜色特征的误检测，综合了颜色、尖角数、纹理等综合特征进行检测，过滤掉容易干扰结果的因素，并根据实时的火情，预测火势蔓延的方向和位置，提升对特定区域识别火灾情况的预判，为火情救援决策分析提供了依据。

1 森林火情分析

1.1 火焰特征分析

火灾是一种复杂的燃烧现象，火焰是重要物理特征[6]。森林火灾一般有比较明显的可见视觉特征，如火焰的颜色、圆形度以及尖角数[7-8]等等。火焰颜色与烟雾是主要的识别要素，其颜色边缘等特征也更为明显。……