4 气体检测和图像识别技术

4.1 气体检测

4.1.1 气体检测概述

当火灾、地震、泥石流等自然灾害发生后，有毒气体的扩散可能会对救灾人员造成伤害。该系统为减少灾后有害气体对救灾人员的伤害，设计了有毒气体检测模块。机器狗进入灾害现场，采集并检测、分析现场的各种有毒气体，并将数据反馈给后台救援中心，结合北斗卫星模块，将有毒气体分布的位置反馈给后台救援中心，让救灾人员有效规避。

4.1.2 气体检测模块

气体检测模块如表1所示。

表1 气体检测模块
Tab.1 Gas detection module

4.2 图像识别

4.2.1 图像识别概述

该系统将应用于地震、火灾、山体滑坡等自然灾害的搜救过程中，所以生命体识别成为其必须攻克的难关。该机器狗运用摄像头识别和红外热成像技术相结合的方法，实现了对灾区生命体的搜索。摄像头识别及红外热成像技术都是基于图像处理进行生命体的识别，两者成像原理不同，所以两者的应用环境不同，各有优劣。本文结合传统图像识别和热成像识别技术，实现了适应多种不同条件的图像识别传统图像识别和热成像识别技术的比较如表2所示。

表2 传统图像识别和热成像识别技术的比较
Tab.2 Comparison of traditional image recognitionand thermal image recognition

4.2.2 热成像识别

模块型号为 MLX90640。常见的边缘检测算子包括Sobel 算子、Roberts算子、Laplace算子等，这里采用Canny边缘检测。

（1）基于openCV（C++）的Canny算法步骤如图7所示。

图7 Canny 算法流程图
Fig.7 Flow chart of Canny algorithm

（2）热成像边缘检测如图8所示。

图8 热成像图和边缘检测
Fig.8 Thermal imaging and edge detection