[發明專利]一種基于CodeBook的火災圖像識別方法及裝置

有效

• 申請號: 201410162809.4
• 申請日: 2014-04-22
• 公開（公告）號: CN103903020B
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: 謝自力;俞浩
• 申請（專利權）人: 天津市協力自動化工程有限公司
• 主分類號: G06K9/66
• 分類號: G06K9/66;G06T7/13
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產權代理有限公司12211
• 代理人: 楊慧玲

1.一種基于CodeBook的火災圖像識別方法，包括以下步驟：

獲取無火源的不小于10幀圖像；

為圖像中每一點建立碼本；以及

通過上述步驟得出圖像中每一點碼本中各個碼元的最大值和最小值，并根據后續圖像對初始碼本進行實時更新，生成實時碼本；

基于實時碼本對采集到的當前幀圖像進行前景提取；

計算所提取的前景區域的前后圖像序列的互信息熵；

將計算到的互信息熵與設定的閾值進行比較，將大于閾值在0.7-1.0之間的前景圖像判定為非火災圖像或者將未超出閾值的前景圖像判定為火災圖像；

所述的互信息熵計算包括以下步驟：

將每幅圖像灰度化，按照Gray＝0.3R+0.6G+0.1B將圖像

RGB值轉換為灰度值；

將圖像分別歸一化，將灰度值映射到[0,255]之間；

按照H(X)＝-∑p(x)logp(x)計算每一幅圖像的信息熵值；

按照H(X,Y)＝-∑p(x,y)logp(x,y)計算兩幅圖像的聯合熵值；

按照I(X,Y)＝H(X)+H(Y)-H(X,Y)計算圖像X,圖像Y兩者的互信息熵。

2.根據權利要求1所述的基于CodeBook的火災圖像識別方法，其特征在于所述的“基于實時碼本對采集到的當前幀圖像進行前景提取”包括：對提取的前景區域按照R>G>B的規則進行提取。

3.根據權利要求1所述的基于CodeBook的火災圖像識別方法，其特征在于所述的“基于實時碼本對采集到的當前幀圖像進行前景提取”還包括：對提取的前景區域進行邊緣檢測。

4.根據權利要求3所述的基于CodeBook的火災圖像識別方法，其特征在于所述的對前景區域進行邊緣檢測包括以下步驟：

檢測前景區域中相應的邊緣輪廓；

對檢測到的邊緣輪廓與前面獲取圖像同一區域的邊緣輪廓進行對比；

將比對的結果與設置的閾值進行比較，若比對結果大于預設的閾值判定為著火區域，否則

判定為非著火區域。

5.根據權利要求1所述的基于CodeBook的火災圖像識別方法，其特征在于：選取獲取圖像的不少于前10幀圖像。

6.根據權利要求1所述的基于CodeBook的火災圖像識別方法，其特征在于所述的識別方法還包括如下步驟：

建立系統計數器；

如果判定為火災圖像，則系統計數器自動加1，若被判定為非火災圖像，則系統計數器減一；

系統計數器超過一固定值，將自動觸發報警。

7.一種基于CodeBook的火災圖像識別裝置，包括：

基于CodeBook算法對識別應用場景實時建模建立并實時更新所生成的實時碼本；

互信息熵計算裝置，用于計算所提取的前景區域的前后圖像序列的互信息熵；

互信息熵比較裝置，用于將計算到的互信息熵與設定的閾值進行比較；

火災圖像判定裝置，用于將大于閾值的前景圖像判定為非火災圖像或者將未超出閾值的前景圖像判定為火災圖像；

碼本建立裝置，用于為圖像中的每一點建立相應的碼本；

碼元最值獲取裝置，用于得出圖像中每一點碼本中各個碼元的最大值和最小值；

顏色分析裝置，用于為上一步驟提取的前景圖像建立碼本并與初始碼本進行比較之前，對提取的前景區域按照R>G>B的規則進行提取；

邊緣檢測裝置，為上一步驟提取的前景圖像建立碼本并與初始碼本進行比較之前，對提取的前景區域進行邊緣檢測；

單一圖像邊緣檢測裝置，用于檢測提取前景區域中相應的邊緣輪廓；

邊緣輪廓對比裝置，用于將檢測到的邊緣輪廓與前面獲取圖像同一區域的邊緣輪廓進行對比；

著火區域判定裝置，用于將比對的結果與設置的閾值進行比較，判定是否為著火區域。

8.一種根據權利要求7所述的火災圖像識別裝置，其特征在于：所述的火災圖像識別裝置還包括：

灰度化轉換裝置，用于將每幅圖像灰度化；

圖像歸一化裝置，用于將圖像分別歸一化；

信息熵值計算裝置，用于計算每一幅圖像的信息熵值；

聯合信息熵值計算裝置，用于計算多幅圖像的聯合熵值；

多幅圖像互信息熵計算裝置，用于計算多幅圖像互信息熵。

9.一種根據權利要求8所述的火災圖像識別裝置，其特征在于所述的火災圖像識別裝置還包括：

火災圖像系統計數器，用于對于判定的為火災圖像的個數進行累加；

火災報警裝置，用于在滿足條件下觸發火災報警。