[發明專利]一種基于視頻圖像分析的火焰檢測方法與裝置

有效

• 申請號: 201510068450.9
• 申請日: 2015-02-10
• 公開（公告）號: CN104598895B
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 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: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及計算機視覺領域，尤其是涉及應用于視頻監控領域的火焰檢測。

背景技術

火災一直是危害人們生命財產安全最主要的多發性災害之一。隨著社會生產力的發展，社會財富日益增加，火災造成的經濟損失以及人員傷亡呈擴大趨勢。而人們關于火災探測方面的研究也從未停止。到目前為止應用最廣泛的主要是感溫型火災探測器和感煙型火災探測器。

感溫型火災探測器和感煙型火災探測器是通過感知火焰周圍的溫度和煙霧濃度，依據感知的信息量與閾值做比較來判斷是否發出報警信息。這樣就存在兩個問題，一是由于通過火焰單一的特征無法準確的給出報警信息，誤報較多；二是探測距離有限，在室內高大空間和室外空曠場所無法發揮應有作用。而隨著社會經濟的快速發展，具有高大空間的建筑日益增多，傳統火災探測器難以滿足其對于火災預防探測方面的需求。

近年來，伴隨著計算機視覺與圖像處理技術的快速發展，越來越多的研究人員開始著手研究基于視頻分析的火焰探測。但是我們發現，基于該項技術的圖像型火災探測技術并沒有廣泛的應用到我們的日常生活中來，其原因在于現階段的研究成果很難滿足我們對于早期火情探測的實時性、有效性和準確性的要求。

發明內容

本發明的目的在于提出一種基于視頻圖像分析的火焰檢測方法與裝置。本發明通過視頻分析的手段能夠在火情發生早期時快速有效的給出報警。為了達到上述目的，本發明采用如下技術手段：

一種基于視頻圖像分析的火焰檢測裝置，包括如下單元：

視頻圖像獲取單元，用于獲取監控區域的視頻圖像信息；

圖像信息判斷單元，用于檢測當前幀圖像類型，判斷當前幀圖像是彩色圖像還是灰度圖像，若為灰度圖像則記錄連續出現灰度圖像幀數；

疑似區域提取單元，用于提取當前幀圖像的火焰疑似區域，依據圖像類型不同，采取不同的特征提取方式，若當前圖像為彩色圖像，則依據火焰的彩色特征提取出火焰疑似區域，若當前圖像為灰度圖像則依據火焰高亮特征提取出火焰疑似區域；

疑似區域篩選單元，用于排除不符合條件的火焰疑似區域，保存符合條件的疑似區域相關參數作為歷史數據；

匹配更新單元，用于將當前幀火焰疑似區域與歷史疑似區域進行匹配操作并更新歷史疑似區域的相關參數；

判斷報警單元，用于判斷各個歷史疑似區域是否符合最終報警條件。

一種基于視頻圖像分析的火焰檢測方法，包括如下步驟：

第一步驟，利用圖像采集裝置獲取監控區域內的視頻圖像信息；

第二步驟，檢測當前幀圖像類型，判斷當前幀圖像是彩色圖像還是灰度圖像，若為灰度圖像則記錄連續出現灰度圖像幀數；

第三步驟，提取當前幀圖像的火焰疑似區域，依據圖像類型不同，采取不同的特征提取方式，若當前圖像為彩色圖像，則依據火焰的彩色特征提取出火焰疑似區域，若當前圖像為灰度圖像則依據火焰高亮特征提取出火焰疑似區域；

第四步驟，排除不符合條件的火焰疑似區域，保存符合條件的疑似區域相關參數作為歷史數據；

第五步驟，將當前幀火焰疑似區域與歷史疑似區域進行匹配操作并更新歷史疑似區域的相關參數；

第六步驟，判斷各個歷史疑似區域是否符合最終報警條件。

本發明的有益效果是：白天和夜晚，火焰的特征表現的不同，本發明在白天時采集圖像為彩色圖像，夜晚采集的為灰度圖像，根據不同的圖像類型進行不同的特征提取方法，極大的提高了檢測的準確率。

附圖說明

本發明共有附圖六張：

圖1示出了按照本發明的基于視頻圖像分析的火焰檢測裝置的示意框圖；

圖2示出了按照本發明的基于視頻圖像分析的火焰檢測裝置疑似區域提取單元的示意框圖；

圖3示出了按照本發明的基于視頻圖像分析的火焰檢測裝置匹配更新單元的示意框圖；

圖4示出了按照本發明的基于視頻圖像分析的火焰檢測方法的整體流程圖；

圖5示出了按照本發明的基于視頻圖像分析的火焰檢測方法的第三步驟流程圖；

圖6示出了按照本發明的基于視頻圖像分析的火焰檢測方法的第五步驟流程圖。

具體實施方式

下面參照附圖并結合具體實例來對本發明進行詳細說明。實施實例采用的352×288像素大小的圖像。在白天，采集的為YUV彩色圖像，到傍晚光敏電阻感知光照信息量小于閾值時，紅外補光燈接收開啟信號，此時采集的為灰度圖像。應指出的是，所描述的實例僅是為了便于對本發明的理解，并不因此而限定本發明的保護范圍。