[發明專利]具有明火點識別功能的人工智能滅火方法及滅火器設備

有效

• 申請號: 201910901117.X
• 申請日: 2019-09-23
• 公開（公告）號: CN110812753B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 李莉莉;董承利
• 申請（專利權）人: 重慶特斯聯智慧科技股份有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;A62C31/02;A62C37/00;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 北京華專卓海知識產權代理事務所(普通合伙) 11664
• 代理人: 彭銳

1.一種具有明火點識別功能的人工智能滅火方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、拍攝連續的圖像幀；

S2、將每幅圖像幀由RGB模型轉化為HSI分量圖；

S3、分別設定飽和度S和亮度I的區分閾值，并將每一個圖像幀分量圖中的飽和度S和亮度I與對應的區分閾值進行比對，分析是否存在候選明火點區域；

S4、當存在候選明火點區域時，分別獲取每幅圖像幀候選明火點區域的特征值數組，獲得包含一系列候選明火點區域特征值的特征值數組序列；

S5、根據特征值數組序列，判斷候選明火點區域的起火情況并定量化生成明火點火情等級；

S6、當候選明火點區域存在真實明火點時，打開滅火器的保險機構，根據明火點火情等級，對明火點區域進行適量噴射，且噴射位置與圖像幀的拍攝角度一致；所述S4包括，

分別計算每幅圖像幀的候選明火點區域的面積A以及候選明火點區域的區域重心點坐標C(x,y)，獲取每幅圖像幀的采集時間T，將所述面積A、中心點坐標C(x,y)、采集時間T作為候選明火點區域特征值的多元數組：A,C(x,y),T，

對相鄰兩幀圖像，各自提取候選明火點區域為G_i和G_i+1，然后對兩幀圖像進行相減處理，對于小于0的像素值設為0，生成圖像GD(x,y)：

GD(x,y)= G_i- G_i+1

應用Wiener濾波器對GD(x,y)進行平滑除噪處理，去除孤立點噪聲；然后利用以下方法判斷出圖像G_i+1中的明火點區域：

1）以圖像GD(x,y)作為開始檢測目標像素集；

2）以新的像素集作為檢測起始點；

3）確定聚類條件作為像素增長準則；

（1）與種子點相鄰；

（2）像素點本身的亮度值大于T，所述T取值0.9；

（3）定義G_i+1圖像中各方向的梯度最大值R(x,y)，設定R(x,y)小于0.1，其中，R(x,y)定義為

4）對整幅圖像進行搜索，找到符合步驟3）的像素，加入到像素集；生成新的像素集，判斷像素集是否增加，如果增加，回到步驟2），如果沒有增加，執行步驟5）；

5）用像素集里的像素生成圖像G₂’；

計算所述明火點區域的面積值A：面積值A定義為目標提取二值圖像中像素為1的點的和：

考慮重心點位置的變化，定義目標圖像的重心點坐標，則二值化圖像G₂’重心點坐標C(x_c,y_c)為：

進而，生成所述起火區域的特征值的多元數組；將每幅圖像幀的候選明火點區域特征值的多元數組組合起來構成一個特征值數組序列：

；

其中，n≥24。

2.根據權利要求1所述的一種具有明火點識別功能的人工智能滅火方法，其特征在于，所述S2中的HSI分量圖為色調H、飽和度S、亮度I的分量組成的分量圖，符合人體視覺系統感知色彩的方式。

3.根據權利要求1所述的一種具有明火點識別功能的人工智能滅火方法，其特征在于，所述S3中，當每幅圖像幀的飽和度S和亮度I均符合閾值限定時，則定義該幅圖像幀區域為候選明火點區域，當每幅圖像幀的飽和度S和亮度I并未全部符合閾值限定時，則不存在候選明火點區域。

4.根據權利要求1所述的一種具有明火點識別功能的人工智能滅火方法，其特征在于，所述S5中，將特征值數組序列帶入一個經過訓練的BP神經網絡中，由BP神經網絡輸出候選明火點區域的火情等級，火情等級共分為0-5六個等級；其中，0等級表示未起火狀態，1-5等級按照火情嚴重程度遞增排列。