[發明專利]一種嵌入式圖像型廚房火災報警裝置

在審

• 申請號: 201810793973.3
• 申請日: 2018-07-18
• 公開（公告）號: CN108932814A
• 公開（公告）日: 2018-12-04
• 發明（設計）人: 官洪運;楊益偉;吳煒;歐陽江坤;汪晨;蘇振濤
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: G08B17/10
• 分類號: G08B17/10;G08B17/12
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩;柏子雵

本發明公開了一種嵌入式圖像型廚房火災報警裝置，包括信號采集模塊、運動目標檢測模塊、火焰識別模塊、煙霧識別模塊、可燃氣體濃度檢測模塊、報警模塊，其特征在于，所述運動目標檢測模塊、火焰識別模塊、煙霧識別模塊、可燃氣體濃度檢測模塊和報警模塊均運行在嵌入式平臺上。本發明裝置體積小，占用空間小，不需要進行復雜布線，便于在廚房安裝。本發明將煙霧檢測、火焰檢測和可燃氣體濃度檢測結合起來，檢測內容更加全面。本發明采用圖像型火災探測技術，相對傳統的感煙式火災探測技術，不易受到廚房內炒菜油煙及水蒸氣的干擾，減少了誤報情況。裝置易于維護，可拓展性強。

技術領域

本發明涉及一種嵌入式圖像型廚房火災報警裝置，屬于視頻火災監控技術領域。

背景技術

廚房是餐飲場所、家庭中火災事故概率高、危害大的發生地，起火原因主要有燃料泄漏引發火災、電器設備故障引發火災、油鍋高溫引發火災、排煙管道油垢引發火災這幾類。相關統計表明，在餐飲場所發生的火災中，約80％是由于廚房著火引起。廚房作為火災多發區域，防火安全尤其重要。

國內目前比較成熟的火災探測技術以感溫式、感煙式等點型接觸式火災探測技術為主，但受傳感器原理的局限性，容易出現誤報、漏報等情況。若在廚房內采用傳統的點型火災探測器，由于火災產生的煙霧和熱氣到達探測器的時間較長，達不到早期報警的目的，甚至有可能出現漏報情況，給人們的生命財產安全造成巨額的損失。

隨著機器視覺技術的發展，基于視頻監控的圖像型火災探測技術越來越引起人們的重視。圖像提供了非常豐富的可視信息，利用圖像型火災探測技術進行火災檢測具有檢測范圍廣、誤報率低、實時性高等優點。現有的圖像型火災探測技術主要依賴于PC機實現，由于基于PC的圖像型火災探測系統主要采用分布式布線的結構，導致其安裝復雜，系統的安裝成本和維護成本高。

發明內容

本發明的目的是：提供一種基于嵌入式平臺的火災報警裝置，采圖像處理技術對監控畫面進行火災檢測，不需要接觸火災燃燒物，可以進行遠距離檢測，滿足火災早期探測的要求。

為了達到上述目的，本發明的技術方案是提供了一種嵌入式圖像型廚房火災報警裝置，包括信號采集模塊、運動目標檢測模塊、火焰識別模塊、煙霧識別模塊、可燃氣體濃度檢測模塊、報警模塊，其特征在于，所述運動目標檢測模塊、火焰識別模塊、煙霧識別模塊、可燃氣體濃度檢測模塊和報警模塊均運行在嵌入式平臺上；

信號采集模塊包括用于采集圖像信息的攝像頭及用于采集可燃氣體濃度信息的可燃氣體傳感器；

攝像頭連接運動目標檢測模塊，由運動目標檢測模塊提取圖像信息中運動目標的圖像特征，獲得較為完整的運動區域圖像；

火焰識別模塊，用于對運動目標檢測模塊得到的運動區域圖像中的火焰進行識別，火焰識別模塊以N幀圖像作為一個檢測周期，判定有無火災發生，N為預先設定的數值，并根據判斷結果給出火焰報警信號；

煙霧識別模塊，用于對運動目標檢測模塊得到的運動區域圖像中的煙霧進行識別，并根據識別結果給出煙霧報警信號；

可燃氣體濃度檢測模塊，用于監測廚房內的可燃氣體濃度值，當可燃氣體濃度值大于設定閾值時，給出煤氣泄漏報警信號；

報警模塊根據接收到的火焰報警信號、煙霧報警信號及煤氣泄漏報警信號對外發出報警。

優選地，還包括存儲模塊，存儲模塊連接所述攝像頭，用于存儲檢測到火焰或煙霧的圖像幀。

優選地，所述嵌入式平臺為樹莓派平臺。

優選地，所述運動目標檢測模塊包括：

前景檢測單元，將采集到的圖像信息運用混合高斯背景模型算法提取運動目標；

中值濾波單元，對前景檢測單元提取到的運動目標進行中值濾波來去除噪聲；