Mô hình nhận dạng ngọn lửa, phụ thuộc vật liệu cháy trong không gian hẹp (Phần 1)
Phát hiện và cảnh báo cháy là một vấn đề quan trọng, được đặt ra từ lâu và cũng đã có nhiều giải pháp được nghiên cứu để phát hiện, phòng cháy, chữa cháy. Các giải pháp truyền thống là sử dụng thiết bị cảm biến nhiệt và thiết bị cảm biến khói. Những giải pháp này cho hiệu quả trong nhiều tình huống và điều kiện khác nhau. Tuy vậy, việc sử dụng các thiết bị cảm biến vẫn tồn tại nhiều hạn chế như: Phụ thuộc vào mật độ bố trí của các thiết bị, chỉ làm việc khi đám cháy đã phát triển lớn, nhiệt độ và khói đã lan truyền tới đầu cảm biến. Vì vậy hệ thống chỉ hoạt động hiệu quả trong không gian nhỏ và kín, phát hiện và cảnh báo chậm. Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông tin, từ đầu những năm 1990 các nghiên cứu phát hiện và cảnh báo cháy tập trung vào phương pháp xác định đám lửa dựa trên kỹ thuật xử lý ảnh và thị giác máy. Một cách trực quan, có thể nhận thấy ưu điểm của phương pháp phát hiện đám cháy dựa trên thị giác máy là khả năng cảnh báo cháy sớm, có thể xác định được vị trí đám lửa và có thể xác định được tốc độ bùng phát của đám lửa.
Đã có nhiều công trình nghiên cứu các kỹ thuật khác nhau về nhận dạng đám cháy thông qua video thu được từ camera. Ngọn lửa là một đặc tính quan trọng của quá trình đốt cháy và đóng vai trò quan trọng trong việc phát hiện đám cháy. Hiện nay hầu hết các phương pháp phát hiện đám lửa dựa trên ảnh video đều sử dụng ngọn lửa như một tiêu chí chính để nhận ra đám lửa. Với các vật liệu cháy khác nhau, điều kiện quan sát khác nhau thì màu sắc và hình ảnh của ngọn lửa là khác nhau. Mô hình nhận dạng ngọn lửa hiện tại gồm mô hình màu sắc RGB và thuật toán nhận dạng lay động ngọn lửa thích ứng với điều kiện vật liệu cháy thông thường. Các vật liệu cháy từ màu đỏ tới màu trắng, thường dùng trong thực tế: Gỗ, giấy nhựa…vv. Để nhận dạng ngọn lửa trong thực tế thì có nhiều đối tượng khác nhau, điều kiện môi trường quan sát khác nhau, điều kiện quay khác nhau. Việc áp dụng một mô hình khó đảm bảo tốt trong mọi trường hợp vì vậy cần phải có các mô hình màu khác nhau nhằm phát hiện chính xác đám cháy.
Thống kê màu ngọn lửa của một số chất cháy:
| STT | Nhiên liệu cháy | Màu của Lửa |
| 1 | Nhựa (Plastics ) | Vàng, màu khói (Yellow, smoky) |
| 2 | Cao su (Rubber) | Vàng, màu khói (Yellow, smoky) |
| 3 | Gỗ (Wood) | Vàng tới đỏ (Yellow to red) |
| 4 | Giấy (Paper) | Vàng tới đỏ |
| 5 | Vải (Cloth) | Vàng tới đỏ |
| 6 | Xăng (Gasoline) | Vàng tới trắng (Yellow to white) |
| 7 | Dầu hỏa (Naptha) | Vàng tới trắng |
| 8 | Benzene (Benzene) | Vàng tới trắng |
| 9 | Dầu bôi trơn (Lubrication) | Vàng tới trắng |
| 10 | Dầu mỏ (oil) | Vàng tới đỏ |
| 11 | Sơn mài (Lacquer) | Vàng tới trắng |
| 12 | Nhựa thông (Turpentine) | Xanh (Blue) |
| 13 | Aceton (Aceton) | Vàng |
| 14 | Dầu ăn (Cookinh oil) | Vàng |
| 15 | Dầu Parrafine (Kerosenne) | Vàng |
| 16 | Clo (Cholorine) | Vàng, màu khói |
| 17 | Nhựa đường (Tar) | Vàng đến cam (Yellow to orange) |
| 18 | Cỏ (Grass) |
Vàng đến cam |
Các kết quả đạt được:
- Xây dựng các mô hình màu của ngọn lửa theo các vật liệu cháy khác nhau
- Nhận dạng ngọn lửa thông qua phân tích màu sắc
- Nhận dạng ngọn lửa thông qua phân tích lay động
- Xây dựng chương trình thử nghiệm
Phần tiếp theo của bài báo sẽ giới thiệu về các mô hình màu của ngọn lửa đối với vật liệu cháy thông thường
