[發明專利]一種基于區域特征分析的圖像火災探測方法

在審

• 申請號: 202010730364.0
• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN111899459A
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 宋英杰;孫林昆;梁遠揚;王治祥;陳向東;張斌
• 申請（專利權）人: 山東工商學院
• 主分類號: G08B17/12
• 分類號: G08B17/12;G06K9/00;G06T7/62;G06T7/66
• 代理公司: 青島海知譽知識產權代理事務所(普通合伙) 37290
• 代理人: 張曉琳

本發明屬于火災探測技術領域，公開了一種基于區域特征分析的圖像火災探測方法，包括如下步驟：步驟1.通過紅外攝像頭至少連續采集相鄰三幀紅外圖像；步驟2.將相鄰的至少三幀全景紅外圖像的灰度值轉化成溫度值，獲取相鄰的至少三幀所述全景紅外圖像的全景溫度分布圖；步驟3.從相鄰的至少三幀全景溫度分布圖中依次提取溫度差高于第一閾值的相鄰的至少兩幀前景圖像；步驟4.在每幀前景圖像中根據其溫度分布計算對應的圖像區域重心；步驟5.判斷相鄰的至少兩幀所述前景圖像對應的圖像區域重心的相離度是否小于第二閾值；是，則判斷前景圖像所在區域發生火災，并發出火災警報；否，則重復步驟1；綜上，有效實現火災精準探測。

技術領域

本發明屬于火災探測技術領域，具體涉及一種基于區域特征分析的圖像火災探測方法。

背景技術

在現有技術中，常見的火災探測裝包括探測煙霧的感煙探測器、探測溫度變化的感溫探測器、探測火焰燃燒的光照強度和火焰的閃爍頻率的火焰探測器、探測易燃或有毒氣體的特殊氣體探測器、探測火災現場圖像的圖像型探測器等。

上述以圖像型探測器為例，圖像火災探測技術，包括圖像火焰探測、圖像煙霧探測和圖像溫度探測三種。其中，圖像火焰探測主要利用火災發生時，物體燃燒過程中火焰圖像的顏色特性、輪廓特性、頻譜特性、紋理特性或運動特性等，使其模型化、過程化，形成計算機可識別的圖像模式，從而快速、準確的識別火災信息，完成火災檢測，并及時發出報警信號。但是，在實際探測時，其探測及計算模型常常容易受到環境干擾，使得其探測準確性較差；并且，在探測前還需構建火焰圖像、煙霧圖像、溫度圖像等基礎模型，成本較高且應用繁瑣。

另外，還出現了多種探測特征共同作用的圖像型探測器，其存在算法過于復雜，計算量大的問題，難以滿足圖像火災探測產品對于實時探測的要求。

發明內容

鑒于此，為解決現有技術中存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種基于區域特征分析的圖像火災探測方法。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種基于區域特征分析的圖像火災探測方法，包括如下步驟：

步驟1.通過紅外攝像頭至少連續采集相鄰三幀紅外圖像；

步驟2.將相鄰的至少三幀所述全景紅外圖像的灰度值轉化成溫度值，獲取相鄰的至少三幀所述全景紅外圖像的全景溫度分布圖；

步驟3.從相鄰的至少三幀所述全景溫度分布圖中依次提取溫度差高于第一閾值的相鄰的至少兩幀前景圖像；

步驟4.在每幀前景圖像中根據其溫度分布計算對應的圖像區域重心；

步驟5.判斷相鄰的至少兩幀所述前景圖像對應的圖像區域重心的相離度是否小于第二閾值；是，則判斷前景圖像所在區域發生火災，并發出火災警報；否，則重復步驟1。

優選的，在所述步驟3中，所述第一閾值為溫度差閾值，且第一閾值不低于20℃。

優選的，在所述步驟4中，計算每幀前景圖像對應的圖像區域重心時，其方式為：步驟41.提取每幀前景圖像中溫差最大的形狀特征，獲取形狀特征中每個像素的坐標；步驟42.基于像素坐標計算對應的圖像區域重心坐標。

優選的，在所述步驟41中，利用Harris算法提取形狀特征的方式如下：S1＝Harris（TEMP）；其中S1為形狀特征，TEMP為溫度分布圖。