[發明專利]一種圖像型火災探測器的火焰識別方法

在審

• 申請號: 202010679910.2
• 申請日: 2020-07-15
• 公開（公告）號: CN111914689A
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 高淑娟;于海生;袁馳;王海峰;聞泉源
• 申請（專利權）人: 營口新山鷹報警設備有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/46;G06K9/62
• 代理公司: 威海恒譽潤達專利代理事務所(普通合伙) 37260
• 代理人: 呂志彬

1.一種圖像型火災探測器的火焰識別方法，用來識別視覺可見光中的火焰色彩，其特征在于，包括以下步驟：

101、獲取監控現場的視頻，設定視頻中圖像序列的幀率；

102、分別對可見光圖像中目標顏色和紅外圖像中目標顏色進行空間建模，判斷動態目標區域；

103、采用幀差法實現對動態目標區域的鎖定；

104、計算動態目標區域連續幀中的中心點位移次數，鎖定疑似目標；

105、對可見光圖像、紅外圖像中的疑似目標檢測結果進行匹配，確定火焰目標區域。

2.根據權利要求1所述的圖像型火災探測器的火焰識別方法，其特征在于，在對目標顏色空間建模前，還包括對圖像進行預處理。

3.根據權利要求1所述的圖像型火災探測器的火焰識別方法，其特征在于，對可見光圖像中目標顏色進行空間建模的具體方法如下：

對可見光圖像中當前幀每個像素點逐個掃描，建立火焰目標像素于圖像位置(x,y)的顏色空間判據定義為：

其中，R(x,y)、G(x,y)、B(x,y)分別為圖像序列中每幀像素(x,y)在顏色空間中紅、綠、藍三個分量的值；Th_1、Th_2、Th_3為設定的火焰在圖片中紅、綠、藍三個分量的閾值；Fire_Vis(x,y)為可見光圖像中的動態目標區域。

4.根據權利要求3所述的圖像型火災探測器的火焰識別方法，其特征在于，對紅外圖像中目標顏色進行空間建模的具體方法如下：

對紅外圖像中當前幀每個像素點逐個掃描，建立火焰目標像素于圖像位置(x,y)的顏色空間判據定義為：

其中，n_R(x,y)、n_G(x,y)、n_B(x,y)分別為紅外圖像序列中每幀像素(x,y)在顏色空間中紅、綠、藍三個分量中的灰度值，min{n_R(x,y)，n_G(x,y)，n_B(x,y)}為紅、綠、藍三個分量中灰度的最小取值；max{n_R(x,y)，n_G(x,y)，n_B(x,y)}為紅、綠、藍三個分量中灰度的最大取值；Th_I為紅外圖像中動態目標區域的約束閾值；Fire_Inf(x,y)為紅外圖像中的動態目標區域。

5.根據權利要求4所述的圖像型火災探測器的火焰識別方法，其特征在于，采用幀差法實現對動態目標區域的鎖定，具體步驟如下：

(1)獲取圖像序列中連續三幀分別定義為第k+1幀、第k幀和第k-1幀，分別轉化為灰度圖像I_k+1(x,y)、I_k(x,y)和I_k-1(x,y)；

(2)對I_k+1(x,y)和I_k(x,y)、I_k(x,y)和I_k-1(x,y)分別做差分運算，得到差分圖像D_k+1(x,y)和D_k(x,y)，計算公式如下所示：

D_k+1(x,y)＝|I_k+1(x,y)-I_k(x,y)|

D_k(x,y)＝|I_k(x,y)-I_k-1(x,y)|

(3)分別對差分圖像D_k+1(x,y)和D_k(x,y)的像素進行二值化處理，計算如下：

其中，f_k+1(x,y)和f_k(x,y)分別為差分圖像D_k+1(x,y)和D_k(x,y)中像素點的值，T1、T2分別差分圖像D_k+1(x,y)和D_k(x,y)中像素點的閾值，B_k+1＝(x,y)為差分圖像D_k+1(x,y)的二值圖像，B_k＝(x,y)為差分圖像D_k(x,y)的二值圖像；

(4)對B_k+1(x,y)和B_k(x,y)進行與邏輯運算，最終得到差分結果F_k(x,y)，運算公式如下：