[發明專利]一種基于半透明特征的早期火災煙霧檢測方法

有效

• 申請號: 201510152485.0
• 申請日: 2015-04-01
• 公開（公告）號: CN104751591B
• 公開（公告）日: 2017-03-22
• 發明（設計）人: 胡英;李愛國;張旭;汪洋
• 申請（專利權）人: 大連希爾德安全技術有限公司
• 主分類號: G08B17/10
• 分類號: G08B17/10
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司11245
• 代理人: 徐寧,劉美麗

1.一種基于半透明特征的早期火災煙霧檢測方法，其包括以下步驟：

1)采集某一室外場景位于監控區域內的一幅圖像作為原圖像；

2)將步驟1)中采集的原圖像利用復原公式進行計算得到原圖像的復原圖，如果原圖像是采集到的第一幀圖像，則分別保存此圖像及其復原圖作為背景圖像及其復原圖并返回步驟1)，否則進入步驟3)；

3)將步驟2)計算得到的原圖像的復原圖與背景圖像的復原圖分別均勻分成邊長為M×N的小塊，并計算兩幅復原圖像中每一對應小塊區域的相似度；

4)設定相似度閾值T1，建立與復原圖像大小一致的不相似塊標志圖I_O1；

5)按照步驟3)計算原圖像和背景圖像中的每一圖像塊的相似度；

6)建立與原圖像大小一致的不相似標志圖I_O2；

7)將兩幅圖I_O1和I_O2相減，得到圖像差I_diff即得到圖像半透明區域；

8)在半透明區域I_diff中搜素連通區域S₁，求取連通區域S₁的面積A，并設定面積閾值T2，若滿足A＞T2則進入步驟9)，否則將原圖像與原背景圖像進行融合，生成新的背景圖像并返回步驟1)；

9)搜索完整煙霧區域，即以連通區域S₁作為種子區域，在I_O2中搜尋連通區域S₂，則S₂包含了整個煙霧圖像的半透明和不透明區域；

10)設符合條件的圖像計數初始值為0，計算連通區域S₂的動態特性參數，若該原始圖像是第一幀符合的圖像計數加1，記錄此連通區域S₂的中心C、面積A、周長P和尖角數量Sc，返回步驟1)；否則比較該幀原圖像的連通區域與前一幀圖像最大連通區域的中心C，面積A、周長P和尖角數量的差值C_diff，A_diff,P_diff，Sc_diff，若滿足C_diff＜T3，A_diff＞T4，P_diff＞T5，Sc_diff＞T6則符合條件的圖像計數加1，若符合條件的圖形計數值大于T7，則進入步驟11)；否則將符合條件的圖像數量計數值賦為0，返回步驟1)，其中，T3、T4、T5、T6為預先設定的閾值；

11)輸出火警信號，并在原圖像中標出煙霧區域位置。

2.如權利要求1所述的一種基于半透明特征的早期火災煙霧檢測方法，其特征在于：所述2)將步驟1)中采集的原圖像利用復原公式進行計算得到原圖像的復原圖，其中，復原公式為：

J(x)＝(I(x)-I_b)/(1-I_b)

式中，J(x)為場景輻射率，I(x)為半透明煙霧覆蓋后的圖像，I_b為空氣光的輻射率。

3.如權利要求1或2所述的一種基于半透明特征的早期火災煙霧檢測方法，其特征在于：所述3)將步驟2)計算得到的原圖像的復原圖與背景圖像的復原圖分別均勻分成邊長為M×N的小塊，并計算兩幅復原圖像中每一對應小塊區域的相似度，計算公式為：

MV(i,j)=(a1-b1)2+(a2-b2)2+......+(ak-bk)2a1b1+a2b2+......+akbk]]>

式中，i、j是指原圖像的復原圖與背景圖像的復原圖中對應的圖像塊，a₁、a₂......a_k和b₁、b₂......b_k是原圖像的復原圖與背景圖像的復原圖中的每一對應小塊中的對應像素點的顏色值。