[發明專利]智能煙火識別系統

在審

• 申請號: 201811408487.1
• 申請日: 2018-11-23
• 公開（公告）號: CN109637068A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 戰新剛;宋雪萌;張憲強;劉國永;辛凱華;聶禮強
• 申請（專利權）人: 山東智洋電氣股份有限公司
• 主分類號: G08B17/06
• 分類號: G08B17/06;G08B17/10;G08B17/12;G06K9/00;G06K9/46
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 耿霞

1.一種智能煙火識別系統，其特征在于，包括設備本體溫度感知模塊、環境火災探測模塊、視頻火災智能識別及信息復核模塊和監控主機，其中，

所述設備本體溫度感知模塊用于測量變電站設備的溫度；

所述環境火災探測模塊對其覆蓋區域進行火災檢測；

所述視頻火災智能識別及信息復核模塊對變電站易發生火災的區域進行實時監控并提取關鍵區域的視頻信息進行智能識別分析，同時與環境火災探測模塊監測結果進行相互復核；

所述監控主機對上述三個模塊采集的信息進行采集集成及信息復核，并發送應急處置決策。

2.根據權利要求1所述的智能煙火識別系統，其特征在于，所述設備本體溫度感知模塊包括紅外測溫傳感器和光纖測溫傳感器，所述紅外測溫傳感器設于變電站的高壓室開關柜內，對電纜夾層內的線纜采用分布式光纖測溫傳感器進行測溫。

3.根據權利要求1所述的智能煙火識別系統，其特征在于，所述環境火災探測模塊采用煙霧探測器、煙霧對射傳感器和手動報警按鈕。

4.根據權利要求1所述的智能煙火識別系統，其特征在于，所述視頻火災智能識別及信息復核模塊工作流程為：

一、從視頻火災智能識別及信息復核模塊采集的視頻信息中提取幀圖片，對提取的單幀圖片進行分割，劃分為相同大小的圖像塊；

二、根據煙火產生之后便會一直處于運動狀態的這一運動特性進行背景圖像建模，提取運動物體，把包含運動物體區域的小圖像塊提取出來；

三、將提取到的包含運動物體區域的小圖像塊作為識別候選區域；

四、結合RGB判據進行識別候選區域的火焰靜態特征識別；

五、在第四步識別出的圖像區域中根據HSV判據進行煙霧靜態特征識別；

六、在第五步識別出的圖像區域中，采用運動趨勢檢測算法進行煙霧動態特征識別；

七、符合煙霧動態特征的區域即識別的煙火區域。

5.根據權利要求4所述的智能煙火識別系統，其特征在于，所述背景圖像建模方法為：

S21:利用收集到的前N幀圖像的像素值推算出GMM的概率分布，GMM的概率分布計算公式為：

式中，x表示數據集，K表示高斯分布的個數，μ_k為均值,∑_k為方差，π_k表示混和加權值，π_k滿足0≦π_k≦1和N(x|μ_k,∑_k)表示多元高斯分布，

其中，μk、∑_k、π_k三個參數是未知的，通過最大似然估計來確定，GMM的最大似然函數公式(2)所示：

最后使用最大期望算法計算其中的參數：

其中公式(3)中，γ(i,k)表示第i個數據由第k個組件生產的概率；

S22:從第N+1幀開始檢測，判斷該圖像中的每一個像素點與構建好的k個高斯模型是否相匹配，如果匹配不成功則判定為前景點，否則為背景點。

6.根據權利要求4所述的智能煙火識別系統，其特征在于，所述火焰靜態特征識別方法為：

將原圖二值化，經過中值濾波以及數學形態學的膨脹運算消除圖片的一些噪聲及離散點，連通一些遺漏的區域，識別候選區域的火焰部分紅色分量R和綠色分量G很大，并且綠色分量G會大于藍色分量B，RGB判據的具體條件是：

rude1：R≥G≥B

rule2：R≥R_T

rule3：S≥((255-R)*S_T/R_T)

其中，R_T是紅色分量閾值，S_T是飽和度閾值，若滿足上式判據條件，則判斷該位置為火焰像素，顯示為白色，否則顯示為黑色。