📄Работа №47294

Тема: Разработка приложения детектирования дыма

📝
Тип работы Дипломные работы, ВКР
📚
Предмет Информационные системы
📄
Объем: 46 листов
📅
Год: 2018
👁️
Просмотров: 125
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
ℹ️ Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.

📋 Содержание

ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА I. АНАЛИЗ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ 5
1.1 Анализ существующих способов детектирования дыма и фиксирования
возгорания 5
1.2 Обзор коммерческих программных комплексов по детектированию дыма 7
1.3 Анализ алгоритмов детектирования дыма 9
1.4 Основные сведения о нейронных сетях 12
1.5 Возможности языка Python для реализации приложений на основе
нейронных сетей 15
ГЛАВА II. РАЗРАБОТКА ПРИЛОЖЕНИЯ ПО ОБНАРУЖЕНИЮ ДЫМА . 21
2.1. Реализация обучения, проект «training» 21
2.2. Проект «main» 23
2.3. Проекты «detection» и «testing» 25
2.4. Проекты «imagePreparation» и «stream» 27
2.5. Примеры результатов работы программы 28
2.6. Случаи некорректного срабатывания программы 30
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 33
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 34
Приложение

📖 Введение

Актуальность. Во все времена пожар представлял собой огромную угрозу для человека. В связи с увеличением плотности населения в городской среде и возросшим риском техногенных аварий неконтролируемый огонь стал представлять повышенную опасность, а масштаб разрушений и последствий перешел на значительно более высокий уровень. Известно, что основные поражающие факторы пожара -это открытый огонь, повышенная температура, а также обильное выделение дыма. Они же служат основными признаками возгорания, причем выделение дыма- самым характерным. Поэтому обнаружение дыма на ранних стадиях является важной задачей, которая имеет практическое значение по защите человека в различных сферах жизни и деятельности.Использование системы автоматического визуального обнаружения дыма на фото- или видеоизображении может быть эффективно в тех местах, где установка пожарных датчиков невозможна или экономически не-выгодна.
Цель. Целью дипломной работы является разработка и создание приложения, с помощью которого можно было бы отслеживать появления дыма на фото-, видеозаписях средствами Keras, свёрточной нейронной сети VGG- 16 на основе TensorFlow в среде программирования Python.
Для достижения цели работы ставятся следующие задачи:
1) Изучить библиотеку алгоритмов компьютерного зрения OpenCV;
2) Изучить открытую нейросетевую библиотеку Keras, написанную на языке Python;
3) Изучить одну из моделей глубокого изучения- свёрточную нейронную сеть VGG-16;
4) Обучить нейронную сеть на наборе данных;
5) Реализовать программу.
Структура работы. Квалификационная работа состоит из введения, двух глав, заключения, списка использованной литературы и приложений. В
первой главе описан необходимый теоретический материал. Приводятся со-временные средства детектирования дыма, а также существующие программные продукты и алгоритмы. Во второй главе описано создание приложения. Код программы приведен в приложении. В заключении подводятся краткие итоги исследования.

Возникли сложности?

Нужна качественная помощь преподавателя?

👨‍🎓 Помощь в написании

✅ Заключение

Выпускная квалификационная работа была посвящена анализу средств детектирования дыма, алгоритмов его автоматического распознавания на фото-, видеоматериалах, изучению возможностей нейронных сетей для детектирования дыма на фотоизображениях и созданию приложения по его распознаванию.
В ходе решения цели по обучению нейронных сетей была изучены литература и Интернет-ресурсы по этой теме, свёрточная нейронная сеть VGG- 16 и инструменты языка программирования Python.
Разработанная программа имеет определенную практическую ценность, так как значительно упрощает мониторинг возгорания, позволяя автоматически определять наличие дыма на изображении и сигнализировать об этом. Но ввиду неоднозначных ситуаций конечное решение по вызову пожарных служб должно оставаться за оператором.

Нужна своя уникальная работа?
Срочная разработка под ваши требования
Рассчитать стоимость
ИЛИ

📕 Список литературы

1. Antonio Gulli, Sujit Pal. Deep Learning with Keras. Implement neural networks with Keras on Theano and TensorFlow - Birmingham , UK, 2017.
2. Boles, S. H., & Verbyla, D. L. (2000). Comparison of three AVHRR-based fire detection algorithms for interior Alaska. Remote Sensing of Environ¬ment, 72, 1-16 с.
3. Bradski G., Kaehler A. Learning OpenCV. O’Reilly, 2008.
4. Celik T., Ozkaramanli H., Demirel H. Fire and smoke detection without sensors: image processing based approach // Europ. Signal Proc. Conf. 2007.
5. Chen T. H., Wu P. H., Chiou Y. C. An early fire-detection method based on image processing // IEEE Intern. Conf, on Image Proc. 2004. P. 1707— 1710.
6. Chunyu Yu, Zhibin Mei, Xi Zhang. A real-time video fire flame and smoke detection algorithm // The 9th Asia-Oceania Symposium on Fire Science and Technology, China, 2012.
7. Chuvieco, E., & Martin, M. P. (1994). A simple method for fire growth monitoring using AVHRR// International Journal of Remote Sensing, 2007.
8. Dong Keun Kim and Yuan-Fang Wang, “Smoke detection in video”// World Congress on Computer Science and Information Engineering, 2009.
9. Fujiwara N. and Terada K., “Extraction of a smoke region using fractal coding”, IEEE International Symposium on Communications and Infor¬mation Technology, 2004, ISCIT 2004, Volume 2, 26-29 Oct. 2004, 659 - 662 с.
10. Gonzalez R. C., Woods R. E. Digital image processing. Prentice Hall, 2002.
11. Jian Li, Wenhui Dong , Zhibin Mei , Zhuofu Wang .Research on Evalua¬tion of Fire Detection Algorithms. - Китай, 8 с.
12. Keras [Электронный ресурс]:https://ru.wikipedia.org/wiki/keras
13. Ngo Tung Son, Bui Ngoc Anh. Smoke Detection Algorithm for Outdoor Environment Based on Image Processing// International Journal of Com¬puter Science and Software Engineering (IJCSSE), Volume 6, Issue 8, Au¬gust 2017.
14. Gonzalez-Gonzalez R., Alarcon-Aquino V., RosasRomero R., Starostenko O., Rodriguez-Asomoza J. Wavelet-Based Smoke Detection in Outdoor Video Sequences. - Мехико, 2010, 5 с.
15. Bruce Warmack R. J., Dennis Wolf, Shane Frank. Smart Smoke Alarm Using Linear Discriminant Analysis - Oak Ridge, 2015, 5 с.
16. Toni Jakovcevic, Ljiljana Serie, Darko Stipanicev, Damir Krstinic. Wil d- fire smoke-detection algorithms evaluation // VI International Conference on Forest Fire Research D. X. Viegas (Ed.), 2010.
17. Ugur Toreyin B., Yigithan Dedeoglu, Enis Cetin A. Wavelet based real¬time smoke detection in video// Computer Science Journal of Moldova, vol.21, no. 1(61), 2013.
18. Alarcon-Aquino V., Starostenko O., Ramirez-Cortes J. M. Detection of microcalcifications in digital mammograms using the dual-tree complex wavelet transform// International Journal of Engineering Intelligent Sys¬tems for Electrical Engineering and Communications, Vol. 17, No.1, March 2009.
19. Video smoke detection [Электронный ресурс]:
http: //staff.ustc.edu.cn/~yfn/vsd.html
20. Wanting Wang , John J. Qu, Xianjun Hao, Yongqiang Liu, William T. Sommers. An improved algorithm for small and cool fire detection using MODIS data: A preliminary study in the southeastern United States // Re¬mote Sensing of Environment 108 (2007) 163-170.
21. Документация Keras [Электронный ресурс]: https://keras.io/
22. Документация Tenserflow [Электронный ресурс]:
https: //www.tensorflow.org/
23. Кузнецова. О., Мусалимов В. М., Саенко А. П., Трамбицкий К. В.. Применение алгоритмов анализа изображений для обнаружения пожаров// Изв. вузов. Приборостроение. 2012. Т. 55, № 6.
24. Карта пожаров онлайн в России и мире [Электронный ресурс]: https: //www. spacegid. com
25. Нейронные сети для начинающих. Часть 1[Электронный ресурс]: https://m.habr.com/post/312450/
26. Польте Г. А., Саенко А. П. Количественная оценка качества изображений с использованием методов нечеткой логики // Изв. вузов. Приборостроение. 2011. Т. 54, № 3. 32—36 с.
27. Предварительно обученные нейронные сети в Keras [Электронный ресурс] : https: //www.asozykin.ru/deep_learning/2017/06/06/Keras-
Pretrained-Networks.html
28. Синезис [Электронный ресурс]: https://synesis.ru/
29. Системы пожарной сигнализации [Электронный ресурс]: http: //www.expertpartner.ru/uslugi/
30. Столниц Э., Дероуз Т., Салезин Д. Вейвлеты в компьютерной графике. Теория и приложения. - Ижевск, 2002, 272 с.
31. Типы и применение датчиков [Электронный ресурс]: protivpozhara.com/

🛒 Оформить заказ

Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.

©2026 Cервис помощи студентам в выполнении работ