[發(fā)明專利]一種大范圍火災(zāi)分析預(yù)警系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010184254.5
• 申請日: 2010-05-27
• 公開（公告）號: CN101833838A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王巍
• 申請（專利權(quán)）人: 王巍
• 主分類號: G08B17/00
• 分類號: G08B17/00;G06K9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域和人工智能領(lǐng)域，特別是智能視頻監(jiān)控領(lǐng)域，提出了一種大范圍火災(zāi)分析預(yù)警系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來，隨著科技的發(fā)展，公共安全視頻監(jiān)控系統(tǒng)是對城市社會治安主動掌握并打擊的有力手段，如在車站、碼頭、機(jī)場、港口、城市交通要道及出入口等地建立公共安全視頻監(jiān)控系統(tǒng)，發(fā)揮其現(xiàn)代技術(shù)防范手段的優(yōu)勢，對維護(hù)社會政治和治安穩(wěn)定意義重大。

在一些對火險(xiǎn)等級要求高的應(yīng)用場合，如倉庫、彈藥庫、林場、景區(qū)等地，需要對火災(zāi)特征進(jìn)行分析識別，這些特征包括煙霧、火焰、溫度等，希望能在火災(zāi)發(fā)生的初期，經(jīng)智能分析得知火災(zāi)發(fā)生的地點(diǎn)，使人們能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)火災(zāi)，并及時(shí)采取有效措施，撲滅初期火災(zāi)，最大限度的減少因火災(zāi)造成的生命和財(cái)產(chǎn)的損失，因此基于視頻圖像的火災(zāi)分析監(jiān)測技術(shù)近年來得到蓬勃發(fā)展。

隨著監(jiān)控行業(yè)的發(fā)展和需求，新技術(shù)的不斷應(yīng)用，市場上出現(xiàn)了云臺攝像機(jī)以及智能化球型攝像機(jī)，云臺攝像機(jī)是在攝像機(jī)外有一個(gè)承載攝像機(jī)進(jìn)行水平和垂直兩個(gè)方向轉(zhuǎn)動的云臺，通過控制云臺運(yùn)動可以帶動攝像機(jī)運(yùn)動，從而得到更大視野的畫面；智能化球型攝像機(jī)則集攝像機(jī)、高速云臺于一體，具有360°旋轉(zhuǎn)、180°翻轉(zhuǎn)等功能，并可以設(shè)置多個(gè)預(yù)置位進(jìn)行巡航掃描。無疑，在對林場、景區(qū)等大面積區(qū)域進(jìn)行火災(zāi)監(jiān)控時(shí)，云臺攝像機(jī)以及智能化球型攝像機(jī)更具有實(shí)用性，因?yàn)閮H用一臺攝像機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)大范圍監(jiān)測。

煙霧和火焰的產(chǎn)生是火災(zāi)發(fā)生的最明顯特征。煙霧是火災(zāi)發(fā)生的前兆，一般來說，在火焰產(chǎn)生之前，如果物體溫度比較低，產(chǎn)生的煙霧是偏白色的，如果物體溫度非常高，產(chǎn)生的煙霧是偏黑色的，然后，當(dāng)物體和氧氣充分作用后產(chǎn)生出明亮且閃爍的火焰，煙霧和火焰可以用來在攝像機(jī)運(yùn)動過程中初步判斷火災(zāi)是否發(fā)生，進(jìn)而固定攝像視角，進(jìn)一步監(jiān)測預(yù)警。

現(xiàn)有的火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)往往只能單一識別火焰特征或者煙霧特征，因此存在火焰預(yù)警不準(zhǔn)確、誤報(bào)率高的問題。另外，現(xiàn)有的火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)對處理小范圍、靜態(tài)場景的火災(zāi)特征較為有效，對于大范圍、運(yùn)動場景的火災(zāi)特征的識別、預(yù)警往往不能奏效。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決上述技術(shù)問題，提供一種大范圍火災(zāi)分析預(yù)警系統(tǒng)，以解決在現(xiàn)有技術(shù)條件下火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)僅能單一識別火焰特征或煙霧特征、誤報(bào)率高，不能實(shí)現(xiàn)對大范圍、運(yùn)動場景的火災(zāi)預(yù)警工作的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本發(fā)明提供的具體實(shí)施例，本發(fā)明公布了如下技術(shù)方案：

一種大范圍火災(zāi)分析預(yù)警系統(tǒng)，包括：

火災(zāi)特征數(shù)據(jù)庫，包含煙霧/火焰圖像模型；

視頻采集模塊，用于獲取大范圍內(nèi)的數(shù)字視頻圖像；

溫度采集模塊，用于通過熱成像產(chǎn)品獲取溫度信息；

視頻質(zhì)量提升模塊，用于對視頻圖像進(jìn)行質(zhì)量提升；

火災(zāi)特征提取模塊，用于對視頻序列進(jìn)行前景提取、目標(biāo)匹配、目標(biāo)分類；

火災(zāi)特征識別模塊，根據(jù)用戶設(shè)定的參數(shù)，進(jìn)一步將視頻對象與所述火災(zāi)特征數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對識別；

火災(zāi)管控觸發(fā)規(guī)則判斷模塊，根據(jù)用戶事先設(shè)定好的規(guī)則，結(jié)合視頻特征與溫度值，判斷規(guī)則是否被打破，如果打破了規(guī)則發(fā)出異常信息；

火災(zāi)實(shí)時(shí)管控平臺，用于接收視頻分析結(jié)果，并根據(jù)分析結(jié)果發(fā)布管控命令；

所述的火災(zāi)特征提取模塊，用于獲取煙霧、火焰特征，首先通過運(yùn)動背景中煙霧、火焰的靜態(tài)特征初步確定獲取的圖像中是否有火災(zāi)發(fā)生的跡象；如果有火災(zāi)跡象，則固定攝像機(jī)視角，進(jìn)一步通過靜止背景中的煙霧、火焰的動態(tài)特征進(jìn)一步判斷是否發(fā)生火災(zāi)。

進(jìn)一步的，上述的火災(zāi)特征數(shù)據(jù)庫進(jìn)一步包括：

數(shù)據(jù)采集子模塊，用于采集不同方向、不同環(huán)境、不同發(fā)生階段的火災(zāi)圖片以及沒有火災(zāi)發(fā)生的正常環(huán)境的圖片，作為目標(biāo)樣本庫；

數(shù)據(jù)標(biāo)定子模塊，用于對采集得到的樣本圖片進(jìn)行標(biāo)定分類，分為火災(zāi)和非火災(zāi)兩類；

數(shù)據(jù)訓(xùn)練子模塊，用于對采集的樣本圖片進(jìn)行特征提取，并根據(jù)采集并標(biāo)定好類別的樣本圖片及圖片的特征進(jìn)行分類訓(xùn)練；

特征比對子模塊，當(dāng)輸入新的待測圖片時(shí)，首先提取其特征，然后將這些特征輸入訓(xùn)練好的分類器，即得出分類結(jié)果。

進(jìn)一步的，上述的視頻采集模塊所采用的視頻設(shè)備可以是云臺攝像機(jī)或智能化球型攝像機(jī)。

進(jìn)一步的，上述的視頻采集模塊進(jìn)行視頻采集時(shí)，其巡航方式可以是多預(yù)置位定點(diǎn)巡航，也可以是勻速巡航。

進(jìn)一步的，上述的視頻質(zhì)量提升模塊進(jìn)一步包括：

噪聲去除子模塊，使用可調(diào)阿爾法均值濾波器對視頻序列進(jìn)行噪聲去除；

信號增強(qiáng)子模塊，使用可調(diào)冪變換方法對視頻序列進(jìn)行信號增強(qiáng)。