[發明專利]一種人工智能物聯網安防系統及控制方法

有效

• 申請號: 202010530396.6
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN111739248B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 海克洪;王迎曙
• 申請（專利權）人: 湖北美和易思教育科技有限公司
• 主分類號: G08B17/12
• 分類號: G08B17/12;G08B21/04;G08B13/196;G08B19/00;A62C37/40;H04N5/33
• 代理公司: 武漢紅觀專利代理事務所(普通合伙) 42247
• 代理人: 李季

1.一種人工智能物聯網安防系統，包括中心處理器、以及分別與所述中心處理器通信連接的數據采集模塊、云端服務器和自動報警模塊，其特征在于，所述系統還包括與所述中心處理器電連接的噴水調節模塊、與所述噴水調節模塊電連接的多個噴水口；所述云端服務器包括火災分析模塊；

所述數據采集模塊包括雙目紅外攝像機，用于實時采集室內紅外成像數據；

所述火災分析模塊用于按預設時間間隔從所述紅外成像數據中獲取紅外圖像，對所述紅外圖像進行預處理并提取目標區域輪廓，測量所述目標區域溫度，計算所述目標區域在預設時間間隔內的溫度變化率、面積變化率和圓形度變化率，根據所述目標區域溫度、面積變化率和圓形度變化率進行實時火焰檢測，判斷是否發生火災；在判定發生火災時，向自動報警模塊發送報警信息，對同一時刻雙目紅外攝像機采集到的左右兩個視角的紅外圖像進行火焰特征提取和特征匹配，計算出起火點的三維坐標，將所述起火點的三維坐標發送至噴水調節模塊；

所述噴水調節模塊用于在檢測到發生火災時根據起火點的三維坐標確定距離起火點最近的噴水口，根據起火點的三維坐標調節噴水口的角度，同時根據目標區域溫度變化率和面積變化率實時調節噴水量；

所述中心處理器用于接收數據采集模塊采集到的數據并上傳至云端服務器，獲取云端服務器的處理結果并將所述處理結果發送至噴水調節模塊或自動報警模塊；

所述火災分析模塊具體包括：

圖像分析單元：用于按預設時間間隔Δt從紅外成像數據中獲取紅外圖像，將所述紅外圖像轉換為灰度圖像，對灰度圖像進行二值化處理；將相鄰兩張二值化處理后的紅外圖像像素值相減，判斷是否有目標出現，通過邊緣檢測提取目標區域輪廓；

根據上述紅外圖像進行目標區域溫度檢測，取目標區域內的最高溫度T_max為目標溫度，設t_i時刻目標溫度為T_i，t_i+1時刻目標溫度為T_i+1，計算預設時間間隔Δt內目標溫度變化率α_i+1，其中t_i+1-t_i＝Δt；

統計非零像素點個數作為目標區域面積，設t_i時刻面積為S_i，t_i+1時刻面積為S_i+1，計算預設時間間隔Δt內目標區域的面積變化率β_i+1，

計算預設時間間隔Δt內目標區域圓形度變化率δ_i+1，其中L_i為t_i時刻目標區域的周長，L_i+1為t_i+1時刻目標區域的周長；

當T_max超過預設的火焰溫度閾值且β_i+11且δ_i+11時，判定發生火災，目標區域即為火焰區域，將火災判定結果發送至位置分析單元；

位置分析單元：在判定取目標區域的中心點為起火點，對同一時刻雙目紅外攝像機采集到的兩幅紅外圖像進行火焰特征提取和特征匹配，得到兩幅圖像像素點之間的視差，結合攝像機標定參數計算出起火點的三維坐標；

所述噴水調節模塊具體包括：

方位調整單元：在判定發生火災后，獲取室內各個噴水口的位置坐標，選取與起火點距離最小的噴水口，根據噴水口與起火點的之間的相對位置，調整噴水口方位，將噴水口對準起火點；

噴水量調節單元：根據相鄰時間間隔Δt內目標溫度變化率α_i+1和面積變化率β_i+1控制噴水口的噴水量Q，

當α_i+10或β_i+10，噴水量取噴水口設計的最大噴水流量Q_max，即Q＝Q_max；

當α_i+10且β_i+10，噴水量取Q＝(1+w₁α_i+1+w₂β_i+1)Q_max，其中w₁、w₂為權重系數，w₁+w₂＝1；

當S_i+1＝0且β_i+1＝0，停止噴水。