理论算法2022.24600引言森林火灾被公认为世界八大自然灾害之一[1]，具有突发性强、破坏性大、救助困难等特点，给地球环境和人类生产生活带来的巨大危害及损失直接影响社会安定。预防工作是防止森林火灾发生的先决条件，越来越受到世界各国重视，因此开展森林火情自动检测研究对预防森林火灾具有重要意义。当森林火灾发生时，森林图像中作为火情特征的浓烟和火焰相对于正常森林场景呈现出非常明显的运动状态，因此可以将正常的森林场景视为背景信息，将火情特征视为运动目标前景信息，将计算机码书模型应用于森林火情检测，满足检测的实时性和精确性[2]。1码书模型实现森林火情自动检测传统码书模型[3]通过对每个像素点建立一个码书来记录背景信息实现前景分割[4]，具有很好的前景分割性能，本文基于该思想通过优化传统码书模型实现森林火情自动检测。1.1码书与码字的结构定义为森林图像数据中的每一个像素建立一个基于时间序列地码书,当前像素的码书为12{,,}LCodeBookccc=…，其中有L个码字。码字的颜色向量信息为(,,)iiiiwRGB=。码字元素为ˆ,,,,,iiiiiiiauwIIfpqλ=�。码字元素中保存着能反应火情是否发生的亮度值特征，其中iI�和ˆiI在码字为空时分别表示码字对应像素的最小亮度值和最大亮度值，码字不为空时分别表示码字的最小亮度值和最大亮度值，可根据二者计算出码字的亮度变化范围[,]lowhighII，即像素点属于背景的最小与最大亮度范围。if为码字的匹配次数，用于得到背景模型对应的背景图像。iλ为码字最大消极步长，即该码字出现的最大时间间隔。ip和iq表示码字第一次出现和最后一次出现的次数，用于计算匹配次数。1.2码书模型的背景构造与更新定义码书和码字的结构后，选取300帧大小统一为1024*720的无人机传回数据作为码书模型的训练序列，训练构造码书背景模型，将像素的亮度值设为121024*720{,,}Iiii=…，总共1024*720个像素，(1,1024720)jij=∗…代表第t个像素的亮度值。为每个像素建立的码书为12{,,}LCodeBookccc=…，码书中的若干个码字数目与场景的变化幅度有关，剧烈变化的码书中码字数目较多。由于森林场景中的背景变化复杂，所以本文将标准码书模型简化，降低计算复杂度。具体的背景码书模型构造与更新过程：（1）初始化码书。为码书申请空间，码书和码字都置为空。（2）计算每个像素的亮度值。训练序列中图像的像素连基于码书模型的森林火情自动检测李国良（中国林业科学研究院高原林业研究所,云南昆明，650233）摘要：本文...
