[發明專利]一種基于視頻煙霧檢測的裝置與方法

無效

• 申請號: 201410710015.7
• 申請日: 2014-12-01
• 公開（公告）號: CN104410830A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 張德馨
• 申請（專利權）人: 天津艾思科爾科技有限公司
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18;G08B17/10;G06T7/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于視頻煙霧檢測的裝置與方法，其特征在于，該裝置包括：

第一部分，視頻圖像獲取單元，用來獲取監控區域的視頻圖像數據并將數據傳遞給求取前景單元；

第二部分，求取前景單元，利用三幀差法求取零散前景點；

第三部分，去噪單元，利用開運算操作對求取前景單元求取的前景進行去噪操作，消除細微噪點；

第四部分，前景累加單元，規定一個固定長度的窗口對去噪后的前景進行累加；

第五部分，區域連接單元，將累加前景達到閾值的點進行區域連接并計算面積、灰度、質心等相關參數；

第六部分，梯度計算單元，求出區域連接單元中連接區域的平均梯度值，作為判斷報警的條件之一；

第七部分，偽煙霧排除單元，根據區域連接單元和梯度計算單元求出的相關參數并利用煙霧的形狀、顏色、運動趨勢和周邊區域等條件進行偽煙霧的剔除，將未剔除的疑似區域進行存儲；

第八部分，特征匹配單元，將偽煙霧排除單元未剔除的煙霧疑似區域進行特征匹配，將當前幀數據與歷史幀數據進行匹配，采用是否為最近鄰作為匹配區域的挑選條件，匹配限制條件包括灰度及面積變化，對于匹配成功的疑似區域將其匹配次數加1；

第九部分，判斷報警單元，根據特征匹配單元記錄的各疑似區域的匹配幀數和閾值關系判斷是否報警。

2.按照權利要求1所述的裝置，其特征在于，求取前景單元包括：

圖像存儲單元，用來存儲視頻圖像獲取單元中獲得的視頻圖像數據；

幀差計算單元，用來計算圖像存儲單元中相鄰兩幀的幀差；

幀差結果存儲單元，用來保存幀差計算單元計算后的結果；

三幀差計算單元，對幀差結果存儲單元中相鄰幀差結果進行與操作；

三幀差結果存儲單元，用來保存三幀差計算單元計算后的結果。

3.按照權利要求1所述的裝置，其特征在于，前景累加單元包括：

窗口判斷單元，用來判斷固定窗口內是否為第一次累加，根據判斷結果對數據進行不同的操作；

幀差前景累加單元，若窗口判斷單元判定固定窗口為第一次累加，則幀差前景累加單元直接進行對新前景的累加，若窗口判斷單元判定固定窗口不是第一次累加，則幀差前景累加單元在累加新前景的同時，減去剛出窗口的前景；

累加閾值判斷單元，用來判斷固定窗口內累加前景點的各點累加次數是否超過閾值；

煙霧模板設置單元，用來將累加次數達到閾值的累加前景點在對應的煙霧模板位置中做標記操作。

4.一種基于視頻煙霧檢測的裝置與方法，其特征在于，該方法步驟包括：

第一步驟，視頻獲取，利用攝像頭實時采集監控區域的視頻圖像；

第二步驟，利用三幀差法對第一步驟中獲取的視頻圖像求取前景；

第三步驟，開運算去除部分噪點，第二步驟中幀差出的前景區域內可能包含一些細微噪點，通過開運算將這些噪點進行排除；

第四步驟，窗口內幀差前景累加，將去噪后的每幀前景點在時間上連續幀數固定的窗口中進行累加，最終作為疑似煙霧的檢測結果；

第五步驟，累加前景區域連接，對第四步驟中的累加前景點進行區域連接并記錄面積、灰度、質心等相關參數并實時更新作為判斷報警的條件；

第六步驟，前景區域內部梯度計算，求出整個連接區域的平均梯度值，作為判斷報警的條件之一；

第七步驟，非煙霧區域剔除，根據第五步驟、第六步驟求出的相關參數并利用煙霧的形狀、顏色、運動趨勢和周邊區域等條件進行偽煙霧的剔除；

第八步驟，特征匹配，將第七步驟中未剔除的煙霧疑似區域進行特征匹配，采用是否為最近鄰作為匹配區域的挑選條件，匹配限制條件包括灰度及面積變化；

第九步驟，根據匹配幀數和閾值關系判斷是否報警。

5.按照權利要求4所述的方法，其特征在于，第四步驟包括：

a）判斷設定窗口是否進行第一次累加，根據判斷結果不同進行不同的步驟；

b）若判斷設定窗口不是第一次累加，則將新進入窗口的前景進行相加，然后將時間上剛出窗口的前景減掉；

c)若判斷設定窗口為第一次累加，則直接對新進入的前景進行累加；

d）判斷設定窗口中各前景點累加次數是否超過設定閾值，若超過閾值，則在煙霧模板中將該點對應位置設定為1，否則設定為0，其中窗口大小設定為30，即累加時間上連續的30幀三幀差結果。