[發(fā)明專利]一種基于視頻煙霧檢測的裝置與方法

無效

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• 申請日: 2014-12-01
• 公開（公告）號: CN104410830A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發(fā)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

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技術領域

本發(fā)明涉及計算機視覺領域，尤其是涉及應用于視頻監(jiān)控領域的早期煙霧檢測。

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背景技術

火災的預防和探測一直是人們所關注的重點。而火災發(fā)生時，更早出現的現象是煙霧。因此，對于煙霧的檢測顯得更加的重要。目前大多所采用的檢測手段分為：感煙探測器和視頻監(jiān)控。

各種感煙型探測器需要煙霧達到一定濃度且到達探測器一定范圍內，才能進行有效報警，面對高大空曠場所時，此種探測器顯得作用不足。而隨著現代社會的高速發(fā)展，高大型建筑物日益增多。一旦發(fā)生火災，此種探測器發(fā)出報警時，已經造成很大損失，失去了原有探測的作用和目的。

而對于普通的視頻監(jiān)控需要大量的人員才能進行全方位、全天候的實時監(jiān)控。此種方案更是難以實施。一是需要大量人員才能對眾多視頻進行實時觀察；二是監(jiān)控人員不可能全天候精力集中。

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發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提出一種基于視頻煙霧檢測的裝置與方法。本發(fā)明能夠在煙霧形成早期快速有效的給出報警。

為了達到上述目的，本發(fā)明提出一種基于視頻煙霧檢測的裝置，該煙霧檢測的裝置包括：

視頻圖像獲取單元，利用攝像頭實時采集監(jiān)控區(qū)域的圖像。

求取前景單元，對視頻圖像獲取單元中獲取的視頻利用三幀差法求取前景。

去噪單元，利用開運算操作將求取的前景做去噪處理，消除細微噪點。

前景累加單元，規(guī)定一個固定長度的窗口對去噪后的前景進行累加，最終作為疑似煙霧的檢測結果。

區(qū)域連接單元，對累加前景點進行區(qū)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。

梯度計算單元，求出整個連接區(qū)域的平均梯度值，作為判斷報警的條件之一。

偽煙霧排除單元，根據前兩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(qū)域等條件進行偽煙霧的剔除。

特征匹配單元，將未剔除的煙霧疑似區(qū)域進行特征匹配。采用是否為最近鄰作為匹配區(qū)域的挑選條件。匹配限制條件包括灰度及面積變化。

判斷報警單元，根據匹配幀數和閾值關系判斷是否報警。

按照本發(fā)明的另一個方面，提供了一種基于視頻煙霧檢測的方法，該方法包括步驟：

第一步驟，視頻獲取，利用攝像頭實時采集監(jiān)控區(qū)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(qū)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，規(guī)定一個固定長度的窗口對第三步驟中去噪后的前景進行累加，最終作為疑似煙霧的檢測結果。

第五步驟，累加前景區(qū)域連接，對第四步驟中的累加前景點進行區(qū)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(qū)域內部梯度計算，求出整個連接區(qū)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(qū)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(qū)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(qū)域進行特征匹配。采用是否為最近鄰作為匹配區(qū)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。

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附圖說明

本發(fā)明共有附圖六張：

圖1示出了按照本發(fā)明的基于視頻煙霧檢測裝置的示意框圖；

圖2示出了按照本發(fā)明的基于視頻煙霧檢測裝置的求取前景單元的示意框圖；

圖3示出了按照本發(fā)明的基于視頻煙霧檢測裝置的前景累加單元的示意框圖；

圖4示出了按照本發(fā)明的基于視頻煙霧檢測方法的整體流程圖；

圖5示出了按照本發(fā)明的基于視頻煙霧檢測方法的第一步流程圖；

圖6示出了按照本發(fā)明的基于視頻煙霧檢測方法的第四步流程圖。

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具體實施方式

下面參照附圖并結合具體實例來對本發(fā)明進行詳細說明。應指出的是，所描述的實例僅是為了便于對本發(fā)明的理解，并不因此而限定本發(fā)明的保護范圍。

圖1示出了按照本發(fā)明的基于視頻的煙霧檢測裝置的示意框圖。以下所述裝置各單元都可單獨通過微處理器來實現，但為節(jié)約成本也可以利用一個具有高性能CPU的處理器來實現。如圖1所示，按照本發(fā)明的基于視頻的煙霧檢測裝置包括：