[發(fā)明專利]森林防火監(jiān)控方法及森林防火監(jiān)控系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310587310.3
• 申請(qǐng)日: 2013-11-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103632158B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王鵬飛;劉峰;張挺;石志強(qiáng);肖軍波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京環(huán)境特性研究所
• 主分類號(hào): G06K9/60
• 分類號(hào): G06K9/60;G08B17/00
• 代理公司: 北京君恒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11466
• 代理人: 黃啟行,林月俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及防火監(jiān)控技術(shù)，尤其涉及一種森林防火監(jiān)控方法及森林防火監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著人們對(duì)生態(tài)環(huán)境的日益重視和關(guān)注，森林面積以及林木蓄積量逐年增加，再加上氣候條件的多變性，使得森林火災(zāi)的發(fā)生越來(lái)越頻繁。由于森林火災(zāi)的發(fā)生具有突發(fā)性、隨機(jī)性，并能在短時(shí)間內(nèi)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，導(dǎo)致森林防火任務(wù)變得越來(lái)越艱巨。

目前，森林防火工作仍存在野外火源管理難度較大，森林火災(zāi)隱患增多，造成的經(jīng)濟(jì)影響較大等問(wèn)題。因而，如何提升森林防火智能監(jiān)控水平，以便于及時(shí)掌握各森林片區(qū)的火情相關(guān)信息，從而及早發(fā)現(xiàn)火情隱患，將森林火災(zāi)導(dǎo)致的損失減少至最低，是目前亟需解決的技術(shù)問(wèn)題。

現(xiàn)有技術(shù)中，采用森林防火智能監(jiān)控技術(shù)，能夠避免原始人工觀察火情的局限，可以實(shí)現(xiàn)森林林區(qū)數(shù)字化、科學(xué)化的管理，大大減少林業(yè)部門的費(fèi)用支出和管理成本，提高林區(qū)企業(yè)的社會(huì)效應(yīng)和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，因而，在森林防火中應(yīng)用越來(lái)越廣泛。其中，基于視頻的森林防火監(jiān)控系統(tǒng)是目前火災(zāi)檢測(cè)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，它能有效克服以傳感器為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)火災(zāi)檢測(cè)技術(shù)的諸多不足，可以方便地應(yīng)用于廣場(chǎng)、森林等室外復(fù)雜環(huán)境。但現(xiàn)有基于視頻的森林防火監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)監(jiān)控員對(duì)攝像頭拍攝得到的視頻圖像進(jìn)行人工識(shí)別已確定是否發(fā)生火情。由于森林中與火焰顏色相近的景物較多，例如，在秋季時(shí)逐漸變紅，范圍越來(lái)越大的紅葉區(qū)域。因而，人工識(shí)別容易受到與火焰顏色相近的景物干擾，從而出現(xiàn)誤判，使得防火監(jiān)控的虛警率較高，導(dǎo)致林業(yè)部門出動(dòng)不必要的火警處理力量，增加了防火監(jiān)控成本，影響了基于視頻的森林防火監(jiān)控系統(tǒng)的魯棒性，使得森林火災(zāi)監(jiān)控精度較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的實(shí)施例提供一種森林防火監(jiān)控方法，降低防火監(jiān)控的虛警率、提升火災(zāi)監(jiān)控精度。

本發(fā)明的實(shí)施例還提供一種森林防火監(jiān)控系統(tǒng)，降低防火監(jiān)控的虛警率、提升火災(zāi)監(jiān)控精度。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種森林防火監(jiān)控方法，該方法包括：

獲取采集的當(dāng)前森林視頻圖像，并將獲取的當(dāng)前森林視頻圖像應(yīng)用于預(yù)先設(shè)置的混合高斯背景模型，生成當(dāng)前森林視頻圖像對(duì)應(yīng)的背景圖像；

將當(dāng)前森林視頻圖像與該當(dāng)前森林視頻圖像對(duì)應(yīng)的背景圖像進(jìn)行差分，生成當(dāng)前背景差分圖像；

將生成的當(dāng)前背景差分圖像應(yīng)用于預(yù)先設(shè)置的煙火對(duì)象檢測(cè)算法，獲取煙火對(duì)象信息。

其中，所述將獲取的當(dāng)前森林視頻圖像應(yīng)用于預(yù)先設(shè)置的混合高斯背景模型，生成當(dāng)前森林視頻圖像對(duì)應(yīng)的背景圖像包括：

對(duì)于當(dāng)前森林視頻圖像中的每一個(gè)像素點(diǎn)，將像素點(diǎn)應(yīng)用于預(yù)先設(shè)置的混合高斯背景模型，得到該像素點(diǎn)在混合高斯背景模型中的取值概率，計(jì)算每一單高斯模型中概率權(quán)重與協(xié)方差的比值，將混合高斯背景模型中的每個(gè)單高斯模型按照比值進(jìn)行排序，并且當(dāng)確定新獲取的圖像幀的像素與混合高斯模型中的任一單高斯模型分布匹配時(shí)，用該像素點(diǎn)替換混合高斯背景模型中對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)作為當(dāng)前混合高斯背景模型；

提取當(dāng)前混合高斯背景模型中的像素點(diǎn)，生成當(dāng)前森林視頻圖像對(duì)應(yīng)的背景圖像。

其中，利用下述公式確定所述像素點(diǎn)在混合高斯背景模型中的取值概率：