[發(fā)明專利]一種基于多光譜圖像分析的廣域火災(zāi)報警裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710411068.2
• 申請日: 2017-06-05
• 公開（公告）號: CN107025753B
• 公開（公告）日: 2020-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱愛民;康盡善;張麗
• 申請（專利權(quán)）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
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本發(fā)明一種基于多光譜圖像分析的廣域火災(zāi)報警裝置，綜合運用多種光譜圖像分析技術(shù)克服了單一圖像分析法火災(zāi)報警的不足；本發(fā)明有效解決可見光分析法的受燃燒的材質(zhì)、背景光照、光照強度等因素造成的漏報、誤報問題；本發(fā)明同時也解決了熱像圖分析法需要檢測環(huán)境溫度才能工作、因熱成像圖像中溫度信息不準(zhǔn)確而造成漏報、誤報的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光譜分析領(lǐng)域，尤其涉及一種基于多光譜圖像分析的廣域火災(zāi)報警裝置。

背景技術(shù)

森林或者是城域范圍內(nèi)的火災(zāi)報警不同于室內(nèi)的火災(zāi)報警，它需要探測(監(jiān)視)的面積達到十幾甚至是幾十平方公里。目前常規(guī)的做法一種是在制高點安裝可見光攝像機對目標(biāo)地域掃描，將掃描到的圖像使用圖像分析技術(shù)來檢測火災(zāi)(我們稱之為可見光圖分析法)這種方法的做法是“獲取視頻圖像及參考圖像……，進行先煙霧預(yù)判斷……，確定監(jiān)控區(qū)域內(nèi)是否有煙霧產(chǎn)生；確定有煙霧產(chǎn)生后……，再判斷煙霧是否為真實煙霧；確定為真實煙霧后……進一步判斷煙霧是否為火災(zāi)引起的煙霧；確定為火災(zāi)引起的煙霧，則進一步判斷監(jiān)控區(qū)域內(nèi)是否存在火焰，若監(jiān)控區(qū)域內(nèi)存在火焰，則確定森林當(dāng)前有火災(zāi)發(fā)生。”(陜西烽火實業(yè)有限公司.一種森林火災(zāi)自動檢測方法及系統(tǒng)[P].中國:CN201611256815.1,20170426)。另一種方法是在制高點安裝熱成像攝像機，通過解析圖像中的溫度信息監(jiān)測是否發(fā)生火災(zāi)(我們稱之為熱像圖分析法)。這種方法的做法是“利用紅外熱像儀、視頻服務(wù)器、傳輸裝置……，在待監(jiān)控的森林區(qū)域中設(shè)置有對環(huán)境溫度進行采集的溫度檢測裝置，紅外熱像儀通過溫度檢測裝置獲取監(jiān)控區(qū)域的環(huán)境溫度值。……計算報警閾值……(利用圖像分析技術(shù))計算單元區(qū)域的溫度值……(若溫度超限則)發(fā)出報警信息并上傳圖像”。(山東神戎電子股份有限公司.一種閾值可變的森林防火熱成像監(jiān)控系統(tǒng)[P].中國:CN201620084343.5,2016.11.09)。

這兩種方法都存在各自缺陷：

一、可見光分析法

該方法分析的是可見光圖像，在可見光圖像中僅含有顏色、形態(tài)、紋理、面積、目標(biāo)移動等圖像模式特征信息，所以對于有著相似特征的云、霧氣等非火災(zāi)圖像則無法正確識別，會造成很高的火警誤報率。

燃燒的材質(zhì)、背景光照、風(fēng)力大小、鏡頭焦距大小、光照強度等因素會對上述模式特征產(chǎn)生重大影響，造成很大漏報、誤報。

二.熱像圖分析法

該方法需要檢測環(huán)境溫度，以設(shè)置恰當(dāng)報警閾值，才能獲得關(guān)于煙火的正確二值圖像。否則會產(chǎn)生漏報或誤報。實際上這種要求很不現(xiàn)實，對于動輒幾十平方公里的森林、城域火災(zāi)報警來說安裝這些環(huán)境溫度探測裝置根本行不通。

由于熱像圖分析法主要使用了圖像里的溫度信息，在背景溫度很低環(huán)境下地?zé)釙鹫`報。

對于樓宇林立的城域火災(zāi)報警而言，地面小火無法加熱高層空間空氣，所以無法從制高點發(fā)現(xiàn)早期火情。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種基于多光譜圖像分析的廣域火災(zāi)報警裝置，綜合運用多種光譜圖像分析技術(shù)克服了單一圖像分析法火災(zāi)報警的不足；本發(fā)明有效解決可見光分析法的受燃燒的材質(zhì)、背景光照、光照強度等因素造成的漏報、誤報問題；本發(fā)明同時也解決了熱像圖分析法需要檢測環(huán)境溫度才能工作、因熱成像圖像中溫度信息不準(zhǔn)確而造成漏報、誤報的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

一種基于多光譜圖像分析的廣域火災(zāi)報警裝置，包括如下步驟：首先根據(jù)監(jiān)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(yīng)遵循能夠?qū)⒒馂?zāi)監(jiān)視對象全部納入視野的原則；

森林火災(zāi)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(zāi)報警選擇城域中最高建筑物的頂端；

將T1，T2等前端多光譜信號探測器安裝在制高點上，并完成俯仰和方位角度的標(biāo)定；