[發明專利]一種基于多光譜圖像分析的廣域火災報警裝置

有效

• 申請號: 201710411068.2
• 申請日: 2017-06-05
• 公開（公告）號: CN107025753B
• 公開（公告）日: 2020-02-04
• 發明（設計）人: 朱愛民;康盡善;張麗
• 申請（專利權）人: 天津漢光祥云信息科技有限公司
• 主分類號: G08B17/00
• 分類號: G08B17/00;G08B17/12;G06K9/00;G06K9/38;G06K9/46
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于多光譜圖像分析的廣域火災報警裝置，其特征在于：包括如下步驟：首先根據監視的森林面積或城域范圍大小選擇制高點，制高點的選擇應遵循能夠將火災監視對象全部納入視野的原則；

森林火災報警中使用人工搭建的高于一切樹種的高塔或自然山頂，城域火災報警選擇城域中最高建筑物的頂端；

將前端多光譜信號探測器Ti(i＝1、2、3…)安裝在制高點上，并完成俯仰和方位角度的標定；

通過以太網將交換機N2匯集探測到的可見光和紅外熱成像的YUV數據傳遞至火災判定分析服務器E3中，火災判定分析服務器E3將進行分析判定，若發生火災災情則火災判定分析服務器E3將產生報警信號并將前端多光譜信號探測器Ti反饋的方位信息發送至報警聯動伺服機構A4，報警聯動伺服機構A4將驅動警燈警號發出聲光報警，同時驅動相應防火分區的滅火裝置開始滅火工作；

報警聯動伺服機構A4除了驅動集成的滅火裝置外，還輸出4路常開的開關量和包含前端多光譜信號探測器Ti的經緯度和俯仰方位信息的字符串供其他消防平臺使用；

服務器E3的火災判定原理如下：

火災判定分析服務器E3接收到前端多光譜信號探測器Ti中可見光攝像機產生的YUV數據后，

步驟1.1.YUV數據轉化為RGB數據，進而將RGB數據轉化為HSV數據，進而提取HSV空間的顏色特征；

步驟2.1將步驟1.1得到的RGB數據轉成灰度圖；

步驟3.1根據先驗閾值將灰度圖二值化，轉換成二值圖；

步驟4.1利用步驟3.1得到的二值圖提取煙火的形態特征，包括圓形度特征、尖角特征、白區面積變化；

步驟5.1利用步驟3.1得到的二值圖提取煙火的運動特征，包括質心運動特征、跳動頻率特征；

步驟6.1將步驟1.1、步驟4.1、步驟5.1獲得煙火特征值組成向量αl；

步驟7.1計算步驟6.1獲得的向量αl和煙火的先驗特征向量βl的距離Dl，如果Dl小于先驗閾值dl則認為視場內發現疑似煙火并向“多光譜特征綜合評價”步驟發送向量αl；

與此同時，火災判定分析服務器E3還接收到前端多光譜信號探測器Ti中的熱成像攝像機的YUV數據，火災判定分析服務器E3同步開展如下步驟的工作：

步驟1.2提取YUV數據的Y通道數據；

步驟2.2根據溫度與灰度映射譜選取閾值，將步驟1.2得到的圖像二值化，得到二值圖；

步驟3.2利用步驟2.2得到的二值圖提取煙火的形態特征，包括圓形度特征、尖角特征、白區面積變化；

步驟4.2利用步驟2.2得到的二值圖提取煙火的運動特征，包括質心運動特征、跳動頻率特征；

步驟5.2將步驟3.2、步驟4.2獲得煙火特征值組成向量αr；

步驟6.2計算步驟5.2獲得的向量αr和煙火的先驗特征向量βr的距離Dr，如果Dr小于先驗閾值dr則認為視場內發現疑似煙火并向“多光譜特征綜合評價”步驟發送向量αr；

步驟7.多光譜特征綜合評價,將αl和αr合成一個新的向量α；在此步驟中αr沒有顏色特征分量，為了能和αl合成，我們補齊αr的顏色特征分量并全部置0；計算向量α和煙火的多光譜先驗特征向量β的距離D，如果D小于先驗閾值d則認為視場內發現煙火；

步驟8.若視場內出現煙火，則產生報警信號，同時將前端多光譜信號探測器Ti反饋的方位信息一起打包發送給報警聯動伺服機構A4。

2.根據權利要求1所述的一種基于多光譜圖像分析的廣域火災報警裝置，其特征在于：本算法提取的二值圖設置前景為白。