[發明專利]亮度閾值的自適應生成的方法及裝置

有效

• 申請號: 200910089111.3
• 申請日: 2009-08-03
• 公開（公告）號: CN101764922A
• 公開（公告）日: 2010-06-30
• 發明（設計）人: 班華忠
• 申請（專利權）人: 北京智安邦科技有限公司
• 主分類號: H04N5/14
• 分類號: H04N5/14;H04N5/57;G08B17/12
• 代理公司: 北京乾誠五洲知識產權代理有限責任公司 11042
• 代理人: 付曉青;楊玉榮

技術領域

本發明涉及圖像處理，特別是指用于火焰檢測的亮度閾值的自適應生成的方法。?

背景技術

隨著經濟的飛速發展，各種高層的建筑群體不斷涌現。在高層建筑中，人口密集、財產集中，其消防安全問題就凸現出來。傳統的火災檢測技術主要有感溫、感煙、感光及復合型等模式。這些技術不僅在靈敏度和可靠性方面有待提高，而且不能對火災最初的信號做出反應。因此，近年來積極研究圖像型火焰檢測技術，該技術可在多粉塵、高濕度的室內環境中使用，對火災初始信號具有很高的靈敏度，具有很好的應用前景。圖像型火焰檢測技術大多基于亮度閾值的提取。?

授權公告號為CN?1044524C的中國專利公開了一種圖像識別火災檢測報警裝置，選擇一個固定的灰度值為亮度閾值。公開號為CN1979576A的中國專利申請公開了一種基于全方位視覺傳感器的火災監控裝置，選擇一個固定值為亮度閾值。美國專利申請US2002/0021221A1公開了一種火焰檢測設備，選取火焰樣本數據集的均值為亮度閾值。上述的亮度閾值是事先設定的，屬于固定閾值，這種方式的亮度閾值的選取的方式提取出的區域很穩定，但對環境的適應能力不夠。?

公開號為CN?1576839A的中國專利申請公開了一種檢測火焰的方法和設備，根據采集圖像的亮度的最大值和平均值來確定亮度閾?值。上述的亮度閾值是通過環境的某個比例的亮度來確定的，這種方式的亮度閾值的選取的方式增強了對環境的適應能力，但隨著環境的微變，產生的火焰區域變得不穩定，因此當環境中出現強光源等干擾目標時，對真正火焰的識別效果會產生較大的影響。?

綜上所述，目前迫切需要提出一種能適應復雜環境，同時能使提取的火焰區域穩定的亮度閾值生成的方法。?

發明內容

有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種能適應復雜環境，同時能使提取的火焰區域穩定的亮度閾值生成的方法。?

為了實現這一目的，按照本發明的第一個方面，提供了一種亮度閾值的自適應生成的方法，該方法包括：?

(1)采集視頻圖像；?

(2)統計采集圖像的亮度直方圖；?

(3)分析亮度直方圖；和?

(4)獲得最佳的亮度閾值；?

其中，步驟(3)分析亮度直方圖包括：?

確定一個亮度直方圖的分析范圍，將對火焰檢測沒有意義的亮度部分剔除掉；?

搜尋一個滿足分析范圍的最小窗口，在亮度直方圖上搜尋一個最小窗口，使得該窗口內所包含的像素數目達到所述分析范圍；和?

計算最小窗口的亮度平均值和最大值，計算所述最小窗口內所包含的像素的亮度的平均值，計算最小窗口的亮度最大值是統計所述最小窗口內所包含的像素的亮度的最大值；?

步驟(4)獲得最佳的亮度閾值包括：?

確定亮度閾值的范圍和等級；?

根據亮度平均值確定亮度閾值的范圍；和?

根據亮度最大值確定最佳的亮度閾值。?

優選地，步驟(3)中確定一個亮度直方圖的分析范圍是將對火焰檢測沒有意義的亮度部分剔除掉，其中，沒有意義的亮度部分是較亮或者較暗且所占比例較小的亮度。?

優選地，所述分析范圍為所分析的像素數目占整個所采集的圖像內全部像素數目的比例α，所述比例α為80％～95％。?

優選地，確定亮度閾值的范圍和等級是根據經驗，設置若干個固定的均勻分布的亮度閾值，其中，亮度閾值為X∈Ω，Ω為亮度閾值的集合。?

優選地，根據大體應用場合，亮度閾值設置為4～8個閾值，Ω根據值的大小分為Ω₁、Ω₂分別為低閾值集合和高閾值集合。?

優選地，根據亮度平均值av確定亮度閾值的范圍，若av大于閾值1，則認為亮度較高，采用高閾值集合Ω₂；否則，則認為亮度較低，采用低閾值集合Ω₁。?

優選地，根據亮度最大值確定最佳的亮度閾值的方法是根據亮度最大值mv，選擇符合v∈Ω_i，i＝1或2，且v＞mv+ε條件的亮度值v；其中：該亮度值v為最佳亮度閾值，ε為一修正值。?

優選地，ε取值在-5～15之間。?

按照本發明的另一個方面，提供了一種亮度閾值的自適應生成的裝置，該裝置包括：采集視頻圖像模塊，用于采集視頻圖像；統計采集圖像的亮度直方圖模塊，用于統計亮度直方圖；分析亮度直方圖模塊，用于分析亮度直方圖；和獲取最佳的亮度閾值模塊，用于獲得最佳的亮度閾值。?