[發明專利]一種火災探測方法及其實現裝置

有效

• 申請號: 200910259729.X
• 申請日: 2009-12-24
• 公開（公告）號: CN102110342A
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發明（設計）人: 劉國文;張霞
• 申請（專利權）人: 中國航天科工集團第三研究院第八三五八研究所
• 主分類號: G08B17/12
• 分類號: G08B17/12;G01J5/00
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 高尚梅

技術領域

本發明屬于火災探測技術領域，具體涉及一種火災探測方法及其實現裝置。

背景技術

火災是世界性的重要災害之一，一旦發生造成的經濟損失相當嚴重，直接影響到工農業生產，威脅著生命財產的安全。由于火災具有長期潛伏性、突發性、災害發生的隨機性、短時間內能造成巨大損失的特點。

為了實現火災的及時探測，現已有大量的火源探測裝置得到應用，按照探測方式可分為可見光圖像分析探測和紅外分析探測。可見光圖像分析是利用采集的可見光圖像進行火災模式分析，由于可見光圖像與火災熱特性關聯不大，且背景復雜，所以存在算法復雜，準確率不高的缺陷。紅外分析探測是利用火源的熱特性，利用紅外探測得到物體溫度，判斷是否超過火災閾值，進行火災報警。此種探測裝置多采用近紅外測溫儀器實現，受距離影響嚴重，無法準確探測火源。也有部分采用紅外成像器得到紅外圖像，根據紅外圖像探測火源，但現階段此種方法只采用了圖像分析手段，未和紅外成像器控制相結合，同樣存在背景復雜，無法準確探知火源的缺陷。

發明內容

本發明的目的是提供一種探測準確率高、探測范圍大的一種火災探測方法及其實現裝置。

本發明是這樣實現的：

一種火災探測方法，包括如下步驟：

第一步：紅外探測器預置

采集圖像，并根據采集到的圖像，預置紅外探測器灰度控制參數，直至圖像平均灰度在要求范圍內；

第二步：實時探測；

實時采集紅外圖像，對圖像進行逐點灰度判斷，尋找是否存在超過報警灰度閾值的像素點；若存在超過報警閾值的像素點，則進入第三步，若不存在，繼續探測；

第三步：報警確認

繼續實時采集紅外圖像，調節輸入紅外探測器的灰度參數，直至將圖像平均灰度降至20～50之間，然后逐點判斷圖像像素灰度；若發現大于報警閾值的像素點，則認為圖像中該像素區域存在火源，發出報警信號；若未發現大于報警閾值的像素點，則認為圖像中該像素區域不存在火源，跳轉至第二步。

如上所述的實時探測步驟中，平均灰度設置在60～100之間。

如上所述的紅外探測器預置步驟中，報警灰度閾值設置為160～240之間。

如上所述的紅外探測器預置步驟中，報警灰度閾值為180～200。

如上所述的報警確認步驟中，報警灰度閾值為30～45。

一種實現上述火災探測方法的裝置，包括探測部分、控制部分和傳輸線纜，所述的探測部分包括FILR紅外成像器、光學鏡頭和云臺；探測部分用來拍攝紅外圖像，并將拍攝的紅外圖像通過傳輸線纜發送給控制部分；FILR紅外成像器和光學鏡頭實現成像，拍攝紅外圖像并通過視頻電纜進行紅外圖像傳輸；光學鏡頭決定FILR紅外成像器的探測距離；光學鏡頭安裝在FILR紅外成像器上；云臺用來調整拍攝角度，FILR紅外成像器安裝在云臺上，它在控制部分發送的控制信號的控制下實時轉動，帶動FILR紅外成像器達到航向0°～360°和俯仰0°～90°的掃描運動；控制部分接收傳輸電纜傳來的紅外圖像，加載實現上述火災探測方法的程序，它根據接收到的紅外圖像進行運算處理，然后向FILR紅外成像器和云臺發送控制信號，調整FILR紅外成像器的亮度，控制云臺進行掃描。

如上所述的FILR紅外成像器根據探測范圍選用320×240或640×480的規格。

預置FILR紅外探測器對比度控制值為100～130，紅外探測器預置時，調整FILR紅外探測器的亮度，直至圖像平均灰度在60～80內。

本發明的有益效果是：

1.本發明針對火源高熱特征，利用紅外成像原理，通過直接預置紅外探測器裝置參數，去除背景噪聲，提取火源信息，進行報警，提高了探測準確率；

2.本發明適用于可直接控制灰度參數的各種紅外探測器或紅外成像器，只需將紅外探測器或成像器灰度參數調整至本發明提及的范圍內即可，大大延伸了火災探測有效探測距離；

3.本發明采用紅外成像和圖像分析，通過逐點判斷可以對成像圖像中超過一個象素的火源進行探測，提高了探測靈敏度；

4.本發明采用分階段探測的方法，當圖像中存在可疑灰度像素點時，再進入確認階段，多次判斷過程，減少火源誤報，提高了探測的準確率。

附圖說明

圖1是本發明的一種火災探測方法的流程圖；

圖2是本發明的一種火災探測方法實現裝置的結構原理圖；

圖3是本發明的一種火災探測方法實現裝置的探測部分的安裝示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明的一種火災探測方法及其實現裝置進行介紹：