[發明專利]一種基于視頻圖像的火焰檢測方法

有效

• 申請號: 201010136807.X
• 申請日: 2010-03-30
• 公開（公告）號: CN101840571A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發明（設計）人: 馬莉;黃可杰;吳開華;鄒紹芳;閆建強;張樺;周一君
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/20;G06T7/40
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術領域

本發明屬于智能監控技術領域，具體涉及一種基于視頻圖像的智能火焰檢測方法。

背景技術

隨著社會生產力的發展，社會財富日益增加，火災損失和火災危害范圍呈不斷擴大趨勢。火災不僅給人類的經濟建設造成巨大損失，破壞生態環境，而且還會威脅到人民生命財產安全，影響到社會穩定發展。目前我國的林火監測主要有地面巡護、了望臺監測、巡航飛機和氣象衛星遙感監測等。這些火災監控方式存在著自身的不足：一方面，由于林區地形復雜、面積廣闊，只靠巡護人員監測火情是不現實不可靠的，了望臺的了望又受到許多地理條件和基礎設施的限制，而靠飛機巡邏觀察不僅耗資大，而且效率低；另一方面，由于我國絕大多數林區由于地形條件復雜，缺乏供電和相應的通訊設施等，造成了林區的火災監控開發的遲滯，而且以上的這些火災監控方式，不適用于我國中小型林區分布散的特點，其實用性、可推廣性受到了限制。近年來由于遠程視頻監控技術的長足發展，智能視頻監控技術可以主動對監控現場的視頻圖像進行分析，提供預警信息，給現代火災監控領域帶來了新的變革。因此有待于進一步研發具有獨立知識產權的嵌入式智能圖像處理視頻服務器，取代人工遠程監測且提高其監測效能，適應林區環境的、便捷、低成本的火災監測智能系統，是視頻遠程火災監控系統升級換代的關鍵。

發明內容

本發明的目的是針對現有火災監控的不足，提供一種運行穩定可靠、檢測快速準確的智能火焰檢測方法。

本發明方法的具體步驟是：

步驟(1).視頻采集

通過攝像頭采集CIF格式的視頻圖像(分辨率352×288)，將視頻圖像存儲到圖像處理開發板DM642中的緩存；

步驟(2).顏色檢測

根據火焰的空域特征，對采集的視頻圖像進行顏色檢測，提取視頻圖像中的火焰顏色區域；

在YCrCb色彩空間下，根據Y、U、V通道的顏色特征采用高斯混合模型，利用公式(1)和(2)進行顏色檢測，同時滿足公式(1)和(2)條件的像素區域為火焰顏色區域。

|y-μ_y|＜2.5·σ_y????????????????????????(1)

|abs(v-u)-μ_vu|＜2.5·σ_vu???????????????(2)

其中，y表示像素點的亮度值，v表示YCrCb色彩空間對應RGB色彩空間的藍色分量與y的差值，u表示YCrCb色彩空間對應RGB色彩空間的紅色分量與y的差值，函數abs表示取絕對值；μ_y表示在高斯混合模型下Y通道的均值，μ_vu表示在高斯混合模型下(V-U)通道的均值，σ_y表示在高斯混合模型下Y通道的方差，σ_vu表示在高斯混合模型下(V-U)通道的方差。

步驟(3).運動檢測

根據火焰的空域特征，為了去除靜止的火焰類似物的干擾，對采集的視頻圖像進行運動檢測，實現視頻圖像中運動區域提取。對采集的視頻圖像采用Kalman濾波器進行運動檢測，其主要的方法如下，

I(i，j，0)＝B(i，j，0)，M(i，j，0)＝0????????????????????(3)

B(i，j，k+1)＝B(i，j，k)+g(k)(I(i，j，k)-B(i，j，k))?????(4)

g(k)＝β(1-M(i，j，k))+αM(i，j，k)??????????????????????(5)