[發明專利]一種火災識別與預警方法及其系統

有效

• 申請號: 202010763384.8
• 申請日: 2020-07-31
• 公開（公告）號: CN111882810B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 蘇文烈
• 申請（專利權）人: 廣州市微智聯科技有限公司
• 主分類號: G08B17/10
• 分類號: G08B17/10;G08B17/12;G08B29/18;G06N3/04
• 代理公司: 成都頂峰專利事務所(普通合伙) 51224
• 代理人: 李林

本發明屬于智慧消防技術領域，公開了一種火災識別與預警方法及其系統，所述方法包括如下步驟：S1：根據火焰煙霧多維融合的火災資料，建立火災識別模型；S2：對火災識別模型進行識別補償并加入預警機制，得到火災識別與預警模型；S3：實時獲取現場視頻，并根據現場視頻，使用火災識別與預警模型，進行火災識別與預警；所述系統包括視頻采集模塊、識別處理模塊、識別分析模塊以及預警模塊。本發明解決了現有技術存在的對火災中火焰煙霧檢測的精度低、識別準確率較低、誤檢率較高以及場景適應性較差的問題。

技術領域

本發明屬于智慧消防技術領域，具體涉及一種火災識別與預警方法及其系統。

背景技術

現有技術中，常見的火災探測手段有：

感溫探測器：物質在燃燒過程中釋放出大量的熱，使環境溫度升高，感溫火災探測器中的熱敏元件發生物理變化，從而將溫度信號轉變為電信號傳輸給火災報警控制器，發出火災報警信號。感溫探測不適合在溫度變化較大場所使用，且保護范圍往往較小，火災預警也相對滯后；

感煙探測器：煙霧探測器就是通過監測煙霧的濃度來實現火災防范的，煙霧探測器內部采用離子式煙霧傳感，在正常的情況下，內外電離室的電流、電壓都是穩定的。一旦有煙霧竄逃外電離室。干擾了帶電粒子的正常運動，電流，電壓就會有所改變，破壞了內外電離室之間的平衡，探測器就會發出警報。感煙探測不適宜在粉塵多、濕度大、有煙和水蒸氣滯留的場所使用，且同樣存在保護半徑小，預警滯后問題；

紅外熱像儀：熱像儀是利用紅外探測器和光學成像物鏡接收被測目標的紅外輻射能量，并將能量分布圖形反映到紅外探測器的光敏元件上，從而獲得紅外熱像圖，這種熱像圖與物體表面的熱分布場相對應。通俗地講熱像儀就是將物體發出的不可見紅外能量轉變為可見的熱圖像。熱圖像的上面的不同顏色代表被測物體的不同溫度?？偹苤?，紅外熱像儀隨著不同的識別距離和IFOV值對像素要求很高，帶來的最大問題就是造價成本昂貴，不利于消防場景的大規模普及；

攝像頭圖像檢測：基于圖像的火災檢測依賴于一定的算法，傳統算法主要圍繞火焰顏色和形狀進行設計。對于火焰而言，紅色分量(R)和綠色分量(G)會很大，并且綠色分量(G)會大于藍色分量(B)。其中，Rt是紅色分量閾值，St是飽和度閾值，火焰像素主要取決于紅色分量(R)的色度和飽和度。但顏色檢測容易出現誤檢，特別是顏色和火焰相近時，所以優化的算法還結合了形狀(關鍵點)檢測，通過前后幀關鍵點變化判斷是否發生火災，攝像頭圖像檢測解決了感溫探測器和感煙探測器有效范圍較小的問題，對攝像頭視野范圍內環境進行廣泛檢測，并且在火災發生初期就能及時發出預警；但火焰煙霧沒有固定的顏色和形態，傳統算法依然存在識別率低，誤檢高的問題，人工設計的特征提取受復雜環境因素干擾大；同時，對火勢和煙霧趨勢的預判無法提供細粒度的數據支撐，在一些復雜交叉場景(噪點大)無法滿足使用要求。

現有技術存在以下問題：

1)現有技術沒有將火災中的火焰煙霧進行融合，缺乏對火災中火焰煙霧的關聯特征進行分析，以及進行趨勢轉變等的預測，對火災中火焰煙霧檢測的精度低；

2)由于現有技術中有效數據集獲取困難，同時現有技術中高精度算法對數據集的要求極高，導致大部分的現有技術的識別準確率較低，誤檢率較高；

3)現有技術的場景適應性較差，并且大部分只能基于室內場景進行設置，缺乏大規模場景適應測試和部署。

發明內容

本發明旨在于至少在一定程度上解決上述技術問題之一。

為此，本發明目的在于提供一種火災識別與預警方法及其系統，用于解決現有技術存在的對火災中火焰煙霧檢測的精度低、識別準確率較低、誤檢率較高以及場景適應性較差的問題。

本發明所采用的技術方案為：

一種火災識別與預警方法，包括如下步驟：