[發明專利]基于全景攝像頭的火災探測、定位和撲滅方法及裝置

有效

• 申請號: 201710159606.3
• 申請日: 2017-03-17
• 公開（公告）號: CN106861100B
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 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: A62C31/02
• 分類號: A62C31/02;G06K9/00;G06K9/34;G06T7/70
• 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

1.一種基于全景攝像頭的火災探測、定位和撲滅方法，其特征在于包括以下步驟：

1)360度全景攝像頭將攝取的全景圖像發送到圖像處理系統；

2)圖像處理系統計算全景圖像的二值化閾值T1；

3)根據二值化閾值T1判斷全景圖像是否存在火焰區域，若閾值T1≤T0，則表明全景圖像中沒有高亮的區域即不存在火焰，返回步驟1)，否則進入步驟4)，其中，T0是沒有火焰時計算的全景圖像的最大亮度值；

4)以T1為閾值將攝取的全景圖像進行二值化處理，即將全景圖像中每個像素的灰度值小于等于T1的賦值為0，大于T1的賦值為255，得到全景圖像的二值化圖像；

5)在二值化圖像中搜索最大連通區域的面積A，若面積A≥T2則認為該區域符合火焰條件，則進入步驟6)，否則返回步驟1)，其中，T2為火焰區域面積閾值；

6)提取最大連通區域的中心點坐標x_c，y_c，并將其轉換為360度全景攝像頭所對應的極坐標系的極徑ρ和極角θ為：

θ＝arctan(x_c-x_o/y_c-y_o)

式中，x_o和y_o為全景圖像的中心點坐標；

7)計算極徑ρ對應的垂直旋轉角α：

α＝arccos(ρ/r/k)

式中，r是全景視野半徑，k為魚眼畸變系數；

8)將極角θ和垂直旋轉角α分別作為電動消防水炮的水平和垂直旋轉控制角度控制消電動消防水炮進行旋轉；

9)啟動電動消防水炮噴射水柱對火點進行滅火操作；

10)火焰熄滅，電動消防水炮復位后轉至1)。

2.如權利要求1所述的一種基于全景攝像頭的火災探測、定位和撲滅方法，其特征在于，所述8)和所述9)之間還增加一個步驟：啟動電動消防水炮上裝載的雙波段圖像探測器對火點進行二次判斷和定位，如果確認是火點，則轉至9)，否則轉至步驟1)。

3.如權利要求1所述的一種基于全景攝像頭的火災探測、定位和撲滅方法，其特征在于，在進行火災探測之前，需要將360度全景攝像頭固定設置在電動消防水炮的中心軸線上，其中，360度全景攝像頭內置有可見光截止紅外濾光片。

4.如權利要求1到3任一項所述的一種基于全景攝像頭的火災探測、定位和撲滅方法，其特征在于，所述2)圖像處理系統計算全景圖像的二值化閾值T1的具體處理過程為：

對于直方圖數組H，分別計算像素灰度閾值取t時并將像素點分成兩大類：灰度值小于等于t的像素和灰度值大于t的像素，全景圖像總像素數個數為S，像素點灰度值的平均值為μ；統計灰度值小于等于t的像素數量為N0(t)，所對應的像素點平均值為μ0(t)；統計灰度值值大于t的像素數量為N1(t)，所對應像素點的平均值為μ1(t)；記ω0(t)＝N0(t)/S，ω1(t)＝N1(t)/S，兩類像素點取值的類間方差可表示為：

g(t)＝ω0(t)*(μ0(t)-μ)²+ω1(t)*(μ1(t)-μ)²；

則全景圖像二值化閾值T1＝max(g(t))|_{t＝1,...,n-1}，其中，n＝256。

5.一種基于全景攝像頭的火災探測、定位和撲滅裝置，其特征在于，該裝置包括電動消防水炮、360度全景攝像頭、雙波段圖像探測器和圖像處理系統，其中，所述360度全景攝像頭內置可見光截止紅外濾光片；

所述360度全景攝像頭固定設置在所述電動消防水炮的中心軸線上，所述360度全景攝像頭的鏡頭朝下，使其攝取圖像范圍覆蓋整個所述電動消防水炮保護區域；

所述雙波段圖像探測器固定設置在所述電動消防水炮的炮管噴嘴上；

所述360度全景攝像頭和雙波段圖像探測器均通過數據線連接所述圖像處理系統，所述圖像處理系統通過總線連接所述電動消防水炮。