[發明專利]雙目攝像火災探測與定位裝置及其火災定位方法

有效

• 申請號: 201110238242.0
• 申請日: 2011-08-18
• 公開（公告）號: CN102298818A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發明（設計）人: 張永明;袁偉;方俊;王進軍
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: G08B17/00
• 分類號: G08B17/00;H04N5/232
• 代理公司: 合肥天明專利事務所 34115
• 代理人: 趙烏蘭;陳進

所屬技術領域：

本發明涉及火災智能安防監控技術領域，尤其涉及視頻火災探測、圖像型火災定位技術領域。

背景技術：

火災定位是實現智能消防滅火的前提，傳統的基于紅外測距技術的火災定位方法無法應用在機場、碼頭、廣場等開放式高大空間，并且只能進行一維的距離測量，難以實現三維定位。隨著CCD攝像機的應用和視頻火災探測技術的發展，出現了基于CCD攝像機的圖像型火災定位方法。但是利用普通CCD攝像機構成的單目攝像系統進行定位，能夠確定垂直于主光軸的平面內的坐標，但沿光軸方向的坐標無法確定，因此不能進行三維定位；如果利用掃描式模擬雙目攝像系統，由于獲得的兩幅圖像必然存在時間差，與雙目系統同一時間獲取的兩幅不同角度的圖像相比也必然存在很大的區別，因此其定位精度不高；而部分雙目攝像定位系統定位前必須進行復雜專業的攝像機標定工作，難以普及應用。另外，普通攝像機系統間的距離一旦確定，在精度要求范圍內其定位的尺度便固定了，難以隨著不同空間的不同尺度自動改變攝像機的間距，以滿足定位的精度，因此難以應用在不同尺度的各種空間。專利申請公布的“一種基于計算機視覺技術的火災智能探測、撲滅方法及系統(200910033034)”，它利用雙目視差技術，對火焰的空間距離進行估計，計算坐標與相機參數有關，定位前必須對相機的參數進行標定；未考慮相機的畸變因子，定位比較粗略；它只是同時利用了兩臺獨立的攝像機的兩幅圖像來處理，不具有聚焦與自適應調整功能。專利申請公布的“一種基于圖像的大空間智能消防滅火系統火焰尋的方法(200910216545)”，利用多個攝像機對監控場所分區監控，初始化時每個攝像機對應一個預置位，建立查詢表。發現有火災，尋找有火災圖像的對應攝像機，根據查詢表確定火焰的預置位，不能進行坐標的精準定位。

發明內容：

本發明的目的在于，針對現有技術的不足，提供一種雙目攝像火災探測與定位裝置及其火災定位方法。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種雙目攝像火災探測與定位裝置，包括同屬于雙目攝像單元的兩臺參數相同的攝像頭和透明防護外殼，兩臺攝像頭設置在透明防護外殼內，兩臺攝像頭分別通過信號傳輸線路與中轉控制器相連接，中轉控制器通過信號傳輸線路與監控中心的計算機相連接；其特征在于：所述雙目攝像單元的透明防護外殼內還設置有實現兩臺攝像頭在水平面上分別左右平動的單目平動調節裝置，以及實現兩臺攝像頭分別在水平面內轉動的單目水平角度調節裝置和由紅外對射器組成的紅外測距裝置；所述單目平動調節裝置包括固裝在透明防護外殼內壁底面上的兩根左右方向的平行軌道，兩臺轉動主軸均水平設置的步進電機通過安裝在轉動主軸上的轉動滾輪，分別支撐在平行軌道上并獨立左右平移；所述單目水平角度調節裝置包括有兩臺步進電機，其轉動主軸均垂直設置，兩臺攝像頭機殼的上端分別固定在兩臺步進電機的轉動主軸上，在兩臺攝像頭機殼下表面設置有伸出軸，它與設置在單目平動調節裝置中的兩臺步進電機機殼上表面的轉軸套配合，使攝像頭在左右平移的同時，并能在單目水平角度調節裝置中的步進電機的帶動下轉動；所述紅外測距裝置的發射器和接受器分別安裝在單目平動調節裝置中的兩臺步進電機機殼的相對側面上；在透明防護外殼的外壁上還設置有實現雙目攝像單元在豎直平面內轉動的雙目豎直角度調節裝置，該雙目豎直角度調節裝置包括轉動主軸成水平設置的步進電機和與建筑物頂壁固接的支撐桿，其步進電機機殼外側固接在支撐桿的下端，步進電機的轉動主軸與設置在透明防護外殼殼壁上的水平支撐軸固接成整體，使雙目攝像單元在豎直平面內轉動；每臺步進電機、紅外對射器的傳輸信號通過中轉控制器與監控中心計算機連通。

為了更好的檢測監控空間，本發明裝置還設置了使雙目攝像單元在水平面內轉動的雙目水平角度調節裝置：在建筑物頂壁設置有轉動主軸垂直的步進電機，步進電機向下伸出的轉動主軸與雙目豎直角度調節裝置的支撐桿固連成整體，使雙目攝像單元能水平轉動；雙目水平角度調節裝置中的步進電機的傳輸信號通過中轉控制器與監控中心計算機連通；所述雙目豎直角度調節裝置的支撐桿可以是一根或兩根。

為使攝像頭能穩定運行，可以在透明防護外殼內加裝一根與固裝在透明防護外殼內壁底面上的兩根軌道平行的導軌，它與固裝在單目水平角度調節裝置的兩臺步進電機機殼上表面的頂座的通孔配合，使步進電機能沿導軌左右平動，以保證攝像頭在運行過程中不發生搖晃等現象。