基于 Pixy 的视觉追踪及红外捕捉智慧定向灭火系统
摘要：本作品设计了基于 Pixy 的视觉追踪及红外捕捉智慧定向灭火系统，旨在提供一种安全高效智能的
灭火装置，灭火装置是灭火产品的另一种说法，现今人们对灭火产品的称号除了灭火装置外，还有灭火器
材、灭火系统、灭火设备等，目前，为了防止出现火灾，人们通常会在商场，宾馆房间里面大面积安装烟
雾报警装置及消防喷头，当烟雾报警装置检测到大量烟雾时，启动消防装置，进行灭火处理。但是，这种
灭火装置只要检测到火情，就采取大范围的喷淋的方式进行灭火，这样，效率较低，也会给室内的设备造
成不可挽回的损失，且单纯依靠烟雾传感器，难以检测较小的火焰，不能及时的发现问题。作品基于 Pixy
的视觉追踪及红外捕捉智慧定向灭火系统专门为了快速检测火情而设计的，它能够对室内火情进行快速检
测，定向灭火，提高灭火的效率。
关键词：视觉、红外捕捉、追踪、灭火
目录
第一章 引言..................................................................................................................1
1.1 论文来源及研究意义......................................................................................1
1.2 摄像头图像识别研究与应用概况..................................................................1
1.2.1 国外视觉技术发展与现状...................................................................2
1.2.2 国内视觉技术发展与现状...................................................................2
1.3 本文的主要研究内容......................................................................................4
第二章 基于 Pixy 的视觉追踪及红外捕捉智慧定向灭火系统总体结构 ................5
2.1 整体设计方法..................................................................................................5
2.1.1 结构搭建思路.......................................................................................5
2.1.2 控制系统的设计...................................................................................5
2.1.3 系统组成...............................................................................................5
2.1.3 技术指标...............................................................................................6
2.2 作品研究步骤.................................................................................................7
2.2.1 结构搭建思路.......................................................................................7
2.2.1 电气系统设计.......................................................................................7
2.2.3 研究路线...............................................................................................7
2.3 主要硬件..........................................................................................................8
2.3.1 Pixy 摄像头..........................................................................................8
2.3.2 Arduino 控制 ........................................................................................8
2.4 远程监控系统设计.........................................................................................9
第三章 视觉追踪及红外捕捉智慧定向灭火系统部分结构设计............................10
3.1 系统原理框图...............................................................................................10
3.2 电源供电系统...............................................................................................10
3.3 稳压电源方案设计.......................................................................................11
3.4 喷水装置控制电路方案设计.......................................................................12
第四章 视觉追踪及红外捕捉智慧定向灭火系统在不同条件下识别火焰情况对比
......................................................................................................................................14
4.1 Pixy CMUcam5 对于被测物体的学习 ........................................................14
4.2 Pixy CMUcam 5 不同光照情况下测试 .......................................................16
4.3 测试结果分析................................................................................................17
第五章 视觉追踪及红外捕捉智慧定向灭火系统软件设计....................................18
5.1 编程语言简介...............................................................................................18
5.2 软件调试系统................................................................................................18
5.3 单片机控制系统设计流程图.......................................................................20
5.4 监控端 APP 的制作.....................................................................................20
第六章 基于 Pixy 的视觉追踪及红外捕捉智慧定向灭火系统在实际场景中的应
用..................................................................................................................................23
6.1 技术创新点及难点概述................................................................................23
6.1.1 作品设计目的及主要创新点.............................................................23
6.1.2 作品技术难点.....................................................................................23
6.2 作品运用技术研究分析................................................................................23
6.3 推广前景及市场化可行性分析....................................................................24
结论..............................................................................................................................25
致谢..............................................................................................................................26
参考文献......................................................................................................................27
附录..............................................................................................................................28
参考文献
[1] 邓乔, 周胜. 房间宿舍智能消防灭火控制系统设计[J]. 硅谷, 2012, 5 (18): 58+26.
[2] 杨丹. 低照度室内火灾烟雾视频检测方法[D]. 华中科技大学, 2012.
[3] 胡昊东. 基于工业安防监控的多目标检测和跟踪算法研究[D]. 北京交通大学, 2020.
[4] Leandro A. F. Fernandes.Editorial to the Special Issue “Vision Sensors: Image Processing Technologies and
Applications”.Sensors 24.6(2024):
[5] 王源. 适用于智能视频监控系统的双目视觉三维重建技术研究[D]. 天津理工大学, 2018.
[6] 章炜. 机器视觉技术发展及其工业应用[J]. 红外, 2006, (02): 11-17.
[7] Abdelali T ,Eddine S S ,Abderaouf M L , et al.On-machine dimensional inspection: machine vision-based
approach[J].The International Journal of Advanced Manufacturing Technology,2024,131(1):393-407.
[8] Rohit V Zende, Raju S Pawade. Exploring machine vision measurements through innovative cyclic-leadfollower statistical technique: an experimental study[J]. Engineering Research Express, 2024, 6 (2):
[9] Haoyuan C ,Xiaoqi L ,Chen L , et al.What can machine vision do for lymphatic histopathology image analysis:
a comprehensive review[J].Artificial Intelligence Review,2024,57(3):
[10] Diesing G .AI and Machine Vision Lenses: Enhancements, Trends, and Evolution[J].Quality,2023,62(12):33-
33.
[11] 郭焰辉. 基于椭圆曲线密码的 RFID 系统认证协议研究[D]. 江西理工大学, 2018.
[12] 许仁炯, 王慧. 一种基于机器视觉的跟踪小车设计[J]. 自动化技术与应用, 2020, 39 (11): 96-101.
[13] 张桂红. 基于 Pixy Cmucam5 图像识别传感器的物品分拣装置[J]. 电子制作, 2016, (20): 7.
[14] 王浩宇. C 语言的发展历程及应用前景[J]. 信息与电脑(理论版), 2020, 32 (06): 76-77.
[15] 季秀怡. 浅析人工智能中的图像识别技术[J]. 电脑知识与技术, 2016, 12 (14): 147-148.
[16] 苟竹梅, 阮媛媛, 钟离春. 探析图像识别技术在现代交通上的前景[J]. 计算机产品与流通, 2020, (01):
