[發(fā)明專利]火焰煙霧檢測方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010463044.3
• 申請日: 2020-05-27
• 公開（公告）號: CN111832392A
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 雷幫軍;王峰
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北九感科技有限公司;三峽大學(xué)
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/46;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 楊云云

1.一種火焰煙霧檢測方法，其特征在于，包括：

獲取視頻的每幀中火焰煙霧的動態(tài)特征，根據(jù)獲取的每幀中的動態(tài)特征獲取每幀中火焰煙霧的動態(tài)檢測結(jié)果；

獲取所述視頻的每幀中火焰煙霧的靜態(tài)特征，根據(jù)每幀中火焰煙霧的靜態(tài)特征確定每幀中火焰煙霧的靜態(tài)區(qū)域，將所述靜態(tài)區(qū)域輸入到深度學(xué)習(xí)模型中，輸出每幀中火焰煙霧的靜態(tài)檢測結(jié)果；

其中，所述深度學(xué)習(xí)模型根據(jù)火焰煙霧的圖像樣本和所述圖像樣本中火焰煙霧的靜態(tài)檢測結(jié)果進(jìn)行訓(xùn)練獲取；

根據(jù)每幀中火焰煙霧的動態(tài)檢測結(jié)果和靜態(tài)檢測結(jié)果，確定所述火焰煙霧的最終檢測結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火焰煙霧檢測方法，其特征在于，獲取視頻的每幀中火焰煙霧的動態(tài)特征的步驟之前還包括：

基于三幀插法檢測出所述視頻的每幀中火焰煙霧的運動區(qū)域；

基于背景減法檢測出所述視頻的每幀中火焰煙霧的運動區(qū)域；

將每幀中所述三幀插法和所述背景減法檢測出的運動區(qū)域進(jìn)行或運算，獲取每幀中火焰煙霧的最終運動區(qū)域；

相應(yīng)地，獲取視頻的每幀中火焰煙霧的動態(tài)特征的步驟包括：

獲取每幀的火焰煙霧的最終運動區(qū)域中火焰煙霧的動態(tài)特征。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的火焰煙霧檢測方法，其特征在于，基于三幀插法確定所述視頻的每幀中火焰煙霧的運動區(qū)域的步驟包括：

計算所述視頻的當(dāng)前幀與緊鄰所述當(dāng)前幀的前一幀之間的差分圖像，以及緊鄰所述當(dāng)前幀的后一幀與所述當(dāng)前幀之間的差分圖像；

對兩個所述差分圖像進(jìn)行與操作；

對與操作的結(jié)果進(jìn)行二值化處理，對二值化處理的結(jié)果進(jìn)行形態(tài)學(xué)處理，獲取當(dāng)前幀中所述三幀插法檢測出的火焰煙霧的運動區(qū)域。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的火焰煙霧檢測方法，其特征在于，通過以下公式基于背景減法檢測出所述視頻的每幀中火焰煙霧的運動區(qū)域：

其中，P(x,y,i)為所述視頻的第i幀中坐標(biāo)為(x,y)的像素做背景減運算的結(jié)果，B(x,y,i)為所述視頻的第i幀中坐標(biāo)為(x,y)的像素的背景強度，B(x,y,i+1)所述視頻的第i+1幀中坐標(biāo)為(x,y)的像素的背景強度，T(x,y,i)為所述視頻的第i幀中坐標(biāo)為(x,y)的像素的運動閾值，f(x,y,i)所述視頻的第i幀中坐標(biāo)為(x,y)的像素值，λ為調(diào)節(jié)參數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的火焰煙霧檢測方法，其特征在于，獲取每幀的火焰煙霧的最終運動區(qū)域中火焰煙霧的動態(tài)特征，根據(jù)獲取的每幀中的動態(tài)特征獲取每幀中火焰煙霧的動態(tài)檢測結(jié)果的步驟包括：

獲取每幀中所述最終運動區(qū)域的位置，將相鄰兩幀之間所述最終運動區(qū)域的位置進(jìn)行對比，判斷所述最終運動區(qū)域是否符合火焰煙霧的整體移動穩(wěn)定性的特征；

統(tǒng)計相鄰兩幀中所述最終運動區(qū)域的面積，將連續(xù)的相鄰兩幀中所述最終運動區(qū)域的面積進(jìn)行對比，判斷所述最終運動區(qū)域的面積是否符合火焰煙霧的面積隨時間逐步變大的特征；

基于光流法獲取所述最終運動區(qū)域的主運動方向，并判斷所述主運動方向是否符合火焰煙霧由下向上運動的特征；

若所述最終運動區(qū)域符合火焰煙霧的整體移動穩(wěn)定性、面積隨時間逐步變大和由下向上運動的特征，則獲知所述最終運動區(qū)域為火焰煙霧區(qū)域，否則不是火焰煙霧區(qū)域。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的火焰煙霧檢測方法，其特征在于，獲取每幀中所述最終運動區(qū)域的位置，根據(jù)所述位置判斷所述最終運動區(qū)域是否符合火焰煙霧的整體移動穩(wěn)定性的特征的步驟包括：

獲取每幀中所述最終運動區(qū)域的中心點，以及位于所述最終運動區(qū)域的底部的像素點的正上方且距離所述底部的像素點為所述最終運動區(qū)域的高度的預(yù)設(shè)比例的目標(biāo)像素點；

計算相鄰兩幀中所述中心點在水平方向和垂直方向的相對運動速率，以及所述目標(biāo)像素點在在水平方向和垂直方向的相對運動速率；

若所述中心點在水平方向和垂直方向的相對運動速率，以及所述目標(biāo)像素點在在水平方向和垂直方向的相對運動速率均在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則獲知所述最終運動區(qū)域符合火焰煙霧的整體移動穩(wěn)定性的特征。