[發(fā)明專利]基于實(shí)時(shí)嵌入式的火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710542073.7
• 申請(qǐng)日: 2017-07-05
• 公開（公告）號(hào): CN107146364A
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 敖宇;楊健晟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 貴州大學(xué)
• 主分類號(hào): G08B17/12
• 分類號(hào): G08B17/12
• 代理公司: 貴陽中新專利商標(biāo)事務(wù)所52100
• 代理人: 吳無懼

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于實(shí)時(shí)嵌入式的火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法，屬于火災(zāi)監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)的快速發(fā)展，人們的生活變得越來越舒適，在享受舒適生活時(shí)候，我們更應(yīng)該注意人生安全。在天氣寒冷的時(shí)候，人們會(huì)配備一些加熱裝置來御寒，比如空調(diào)、電熱毯、電暖器等等。目前這些取暖設(shè)備絕大部分功能簡(jiǎn)單，且達(dá)不到安全標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)人們睡覺時(shí)，往往會(huì)打開這些電暖設(shè)備。而這些設(shè)備在溫度過高時(shí)往往會(huì)引發(fā)火災(zāi)，給人們的生命和財(cái)產(chǎn)帶來了重大的安全隱患。同時(shí)由于人眼的局限性，使得人們無法看到這些隱藏的危險(xiǎn)。為應(yīng)對(duì)這些情況，在部分場(chǎng)所也常使用監(jiān)控系統(tǒng)，但常規(guī)的監(jiān)控系統(tǒng)功能簡(jiǎn)單，僅僅起到監(jiān)視的作用，并不能解決我們身邊隱藏的這一些安全問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種基于實(shí)時(shí)嵌入式的火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)能避免人眼的局限性，使危險(xiǎn)信號(hào)可視化，且具有可無人化、實(shí)時(shí)性等特點(diǎn)，使人們能夠通過裸眼看見監(jiān)控區(qū)域信號(hào)的變化，能在危險(xiǎn)發(fā)生之前將其處理，進(jìn)而確保人身安全。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種基于實(shí)時(shí)嵌入式的火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括：

圖像采集模塊，與處理模塊連接，用于采集圖像信息并將其傳輸給處理模塊；

報(bào)警模塊，與處理模塊連接，當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到危險(xiǎn)信號(hào)時(shí)，用于提醒用戶；

通信模塊，與處理模塊和用戶終端配置有連接，當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到危險(xiǎn)信號(hào)時(shí)，由處理模塊控制通信模塊，進(jìn)而通知用戶；

存儲(chǔ)模塊，與處理模塊連接，用于存儲(chǔ)圖像信息；

顯示模塊，與處理模塊連接，用于對(duì)監(jiān)控實(shí)時(shí)顯示；

處理模塊，對(duì)圖像采集模塊傳輸過來的信號(hào)進(jìn)行異常信號(hào)提取處理，當(dāng)提取到異常信號(hào)時(shí)，則處理模塊發(fā)送控制信號(hào)使報(bào)警模塊動(dòng)作，同時(shí)通過通信模塊通知用戶；

供電模塊，用于對(duì)圖像采集模塊、報(bào)警模塊、通信模塊、存儲(chǔ)模塊、顯示模塊和處理模塊供電；

用戶終端，與通信模塊連接，用于接收通信模塊發(fā)送過來的危險(xiǎn)信號(hào)通知信息。

所述圖像采集模塊為CCD圖像傳感器。

所述存儲(chǔ)模塊為外置SD卡。

所述報(bào)警模塊為蜂鳴器。

所述系統(tǒng)還包括與處理模塊連接的LED指示燈，LED指示燈由兩個(gè)發(fā)光二極管組成，分別指示系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)和通信狀態(tài)。

所述的基于實(shí)時(shí)嵌入式的火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的處理方法包括以下步驟：圖像采集模塊將采集到的圖像視頻序列傳輸給處理模塊，處理模塊先用金字塔分解對(duì)圖像視頻序列進(jìn)行分解以得到不同頻帶的視頻序列，其次用帶通濾波器對(duì)火焰異常信號(hào)進(jìn)行提取；然后將提取的火焰異常信號(hào)進(jìn)行放大處理；最后將放大的火焰異常信號(hào)與原采集輸入的火焰信號(hào)進(jìn)行疊加，完成火焰視頻的重組，使火焰異常信號(hào)可視化，并將異常信號(hào)與處理模塊內(nèi)存儲(chǔ)的信號(hào)值進(jìn)行比較，若高于處理模塊內(nèi)存儲(chǔ)的信號(hào)值則發(fā)送控制信號(hào)使報(bào)警模塊動(dòng)作，并通過通信模塊通知用戶。

所述的金字塔為高斯金字塔。

所述帶通濾波器為理想帶通濾波器，可有效保證圖像邊緣的平滑性。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明是基于實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)提出來的，利用圖像處理的方法來對(duì)信號(hào)進(jìn)行采集處理，從而發(fā)出控制信號(hào)。一旦系統(tǒng)采集到危險(xiǎn)信號(hào)就會(huì)通知人們有危險(xiǎn)信號(hào)的發(fā)生，使得人們能夠及時(shí)處理，進(jìn)而避免發(fā)生人身安全事故。本發(fā)明能避免人眼的局限性，使危險(xiǎn)信號(hào)可視化，且具有可無人化、實(shí)時(shí)性等特點(diǎn)，使人們能夠通過裸眼看見監(jiān)控區(qū)域信號(hào)的變化，能在危險(xiǎn)發(fā)生之前將其處理，進(jìn)而確保人身安全。本發(fā)明具有操作簡(jiǎn)單、成本低、可視化等優(yōu)點(diǎn)，特別適合用于對(duì)燃燒異常信號(hào)的提取、報(bào)警提醒。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的原理框圖；

圖2為本發(fā)明的異常信號(hào)的處理流程圖；

圖3為本發(fā)明的報(bào)警處理流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及具體的實(shí)施例對(duì)發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步介紹：

參考圖1和圖3，本發(fā)明一種基于實(shí)時(shí)嵌入式的火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括由以下幾個(gè)功能模塊構(gòu)成：

圖像采集模塊，與處理模塊連接，用于采集圖像信息并將其傳輸給處理模塊；圖像采集模塊為核心處理器STM32F103ZET6提供圖像信息，主要由光電圖像傳感器組成。常用的圖像傳感器有MOS型結(jié)構(gòu)、CMOS型結(jié)構(gòu)以及CCD結(jié)構(gòu)等。為獲得更加精確的圖像信息，進(jìn)而保證系統(tǒng)的精確性。優(yōu)選CCD光電圖像傳感器作為本系統(tǒng)的圖像采集模塊。

報(bào)警模塊，與處理模塊連接，當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到危險(xiǎn)信號(hào)時(shí)，用于提醒用戶，該模塊主要有蜂鳴器構(gòu)成。