[發明專利]基于計算機視覺的軌道交通綜合監控火災閉路電視系統及實現方法

有效

• 申請號: 201811281807.1
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109544855B
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 肖聲;孟凡輝;石琦;方俊
• 申請（專利權）人: 國電南瑞科技股份有限公司
• 主分類號: G08B17/12
• 分類號: G08B17/12
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發明公開了一種基于計算機視覺的軌道交通綜合監控火災閉路電視系統，包括煙霧顏色分析單元、煙霧主運動方向分析單元、視頻動態紋理分析單元和模式識別單元；煙霧顏色分析單元基于視頻圖像煙霧顏色檢測方法，得出煙霧在視頻中呈現的顏色特性，獲取煙霧顏色譜，過濾掉視頻中非煙霧區域的干擾；煙霧主運動方向分析單元基于幀差法計算出視頻中動態運動的物體的運動方向，得出煙霧運動方向；視頻動態紋理分析單元采用動態紋理分析的方法，排除鋼體運動干擾，在流體運動物體里提取基于三個正交平面的局部二值模式特征；本申請加快了報警的響應，贏得了寶貴的救援時間，節省了原先FAS專業的軟硬件開銷，提高了地鐵綜合監控軟件平臺的集成水平。

技術領域

本發明涉及城市軌道交通領域，更準確地說本發明應用于地鐵綜合監控系統(ISCS，Intergrate Supervision and Control System)、閉路電視系統以及火災報警系統，屬于自動化技術領域。

背景技術

隨著國內城市軌道交通的迅速發展，綜合監控在地鐵上得到廣泛應用和飛速發展，從早期的粗放集成，到現在的各種新技術新方法雨后春筍。現階段，地鐵火災報警系統采用各式的煙感溫感傳感器，傳統的基于傳感器煙霧探測系統監測范圍小，且傳感器極易老化中毒導致靈敏度降低，視頻煙霧探測技術由于其自身的響應時間短、靈敏度高、覆蓋面積大等優點，受到越來越多的親睞。

目前，地鐵火災監控系統和閉路電視系統(也稱視頻監控系統，CCTV， ClosedCircuit Television)是分立設置，獨立管理。存在著重復投資，系統間資源共享困難，系統間軟硬件平臺參差不齊，系統結構及通信協議種類繁雜，不利于維護管理等缺點。

隨著自動化技術的發展，越來越多的地鐵線路開始考慮和實施綜合監控系統，通過統一的綜合監控系統軟硬件平臺，統一的人機交互界面，實現資源共享，有利于緊急情況下的事件處理，提高地鐵綜合監控軟件平臺的集成水平。

發明內容

為解決上述問題，本發明提出基于計算機視覺的軌道交通綜合監控火災閉路電視系統及實現方法，在傳統視頻監控的基礎上，融入火災報警算法，實現智能化監控，具有一定的先進性。

本發明技術方案如下：

一種基于計算機視覺的軌道交通綜合監控火災閉路電視系統，包括煙霧顏色分析單元、煙霧主運動方向分析單元、視頻動態紋理分析單元和模式識別單元；

煙霧顏色分析單元基于視頻圖像煙霧顏色檢測方法，得出煙霧在視頻中呈現的顏色特性，獲取煙霧顏色譜，過濾掉視頻中非煙霧區域的干擾；

煙霧主運動方向分析單元采用幀差法計算出視頻中動態運動的物體的運動方向，得出煙霧運動方向；

視頻動態紋理分析單元采用動態紋理分析的方法，排除鋼體運動干擾，在流體運動物體里提取基于三個正交平面的局部二值模式(LBP-TOP)特征。

煙霧顏色分析單元進行煙霧顏色分析具體包括以下步驟：

將每個圖像劃分為等大小的圖像塊，對于圖像塊內的像素點，基于公式 (1-1)計算RGB顏色空間R，G，B值中最小值，公式(1-2)計算RGB顏色空間R，G，B值中最大值C_max，公式(1-3)計算RGB顏色空間R，G，B值的平均值 I；

C_min＝min(R，G，B) (1-1)

C_max＝max(R，G，B) (1-2)

I＝(R+G+B)/3 (1-3)

基于煙霧點的顏色判斷規則，判斷是否為疑似煙霧點；

煙霧點的顏色判斷規則為：