烟雾在我们的日常生活中随处可见,它对于我们的生产和生活产生了很多消极的影响,比如工厂排放的废气会影响环境,火灾发生时生成的大量烟雾会遮挡救援人员的视线,森林火灾所产生的浓烟可能会使许多动物还未接触到明火就先窒息而死等等。因此对于烟雾的研究具有广泛深远的意义。在烟雾的众多性质之中,瞬态烟雾浓度的研究一直是重点。一般烟雾浓度的研究方向分为两种,它们分别基于光学特性和基于图像视频相关信息。这两种方法各有优劣,经过光学方法测得的烟雾浓度在准确率上很高,但是整体性表达上不足,对硬件也比较依赖,图像法可以全面地了解烟雾,摆脱硬件的束缚,但是其研究起步相对于前者晚了一些,在准确程度上有一定缺陷。为了更加全面细致地了解烟雾浓度,本文综合以上两个方向,将激光穿透和图像相似度结合去分析瞬态烟雾浓度。光学部分试验根据瞬态烟雾的产生特点和朗伯-比尔定理,采用了单点透射的实验方法。该方法利用一束红外激光穿透烟雾,将穿透前后激光的能量对比作为烟雾的浓度表示。具体实验的硬件包括了型号为USB3200的采集卡和激光的收发装置,在上位机中利用LabVIEW编辑的采集软件能够高效地控制采集卡完成采样工作,而且操作界面简单易懂。图像部分能够全面了解烟雾整体的浓度,实验利用高速摄像机拍摄瞬态烟雾的图片,从图像的角度去探究烟雾浓度。本文根据入射光衰减模型和散射光增强模型两者相加,确立了图像灰度和透过率之间的关系。由于直方图具有统计的特性,再利用图像相似度中的直方图匹配法,将灰度进一步拓展到灰度直方图有利于烟雾图像的整体化分析。在后续图像相似性的计算系数选择上,文章介绍了几种不同的参数,并着重对巴氏距离和余弦相似度进行了比对。最终使用余弦相似性作为衡量标准进行了实验,使图像相似度与烟雾透过率确立了联系,为图像方面研究瞬态烟雾浓度提供了新的思路。