[發明專利]一種基于泡沫細水霧渦扇炮自動瞄準系統的火源定位算法

在審

• 申請號: 202011289618.6
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112633060A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 陳敏;周二合;楊益芳;柯章駒;焦才震
• 申請（專利權）人: 合肥中科貝倫科技有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06T7/246;G06T7/73
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 馬聰

本發明涉及一種基于泡沫細水霧渦扇炮自動瞄準系統的火源定位算法，包括以下步驟：1)火焰探測、2)火焰目標定位、3)射流曲線修正、4)定位火源，火焰探測包括火焰探測預識別和火焰精準探測，火焰探測預識別為圖像型火災探測器在水平或垂直運動過程中的火焰探測。有益效果：本發明基于視頻圖像火災探測和圖像定位瞄準技術，以視頻圖像分析技術，采用圖像火災識別算法，對保護區域進行早期的火焰變化特征分析，濾除環境干擾，并自動定位瞄準火災中心區域，聯動泡沫細水霧渦扇炮噴射系統，依據泡沫細水霧渦扇炮水流參數，實時調節滅火系統，實現換流變火災準確識別、精準瞄準、有效噴射及抑制火災。

技術領域

本發明涉及火源定位算法技術領域，具體涉及一種基于泡沫細水霧渦扇炮自動瞄準系統的火源定位算法。

背景技術

泡沫細水霧渦扇炮主要用于消防滅火的作用，在公共安全設備中起到重要的作用，現有的泡沫細水霧渦扇炮控制方式為現場控制和遠程控制，兩種控制方式滅火都需要消防人員觀察火情，手動調整泡沫細水霧渦扇炮角度，實施滅火，需要進行人工的方式調節，智能化程度不高，而且現有的細水霧渦扇炮自動瞄準系統主要存在如下問題：

1、現有泡沫細水霧渦扇炮無自動定位火源功能；

2、在室外環境火源目標識易受環境影響，需要進行干擾源濾波分析，精準識別與定位火源；

3、泡沫細水霧渦扇炮射流軌跡識別與控制需根據定位器計算反饋，提高噴射精準度。

發明內容

本發明目的是提供一種解決了換流變用泡沫細水霧渦扇炮瞄準器自動定位火源實時滅火，無需消防人員遠程手動操控泡沫細水霧渦扇炮滅火，不僅提高了滅火效率，同時保障了操作人員的生命安全。系統適用性廣，穩定性高，具有較強的實用價值，廣闊的市場前景的基于泡沫細水霧渦扇炮自動瞄準系統，是通過如下方案實現的。

為了實現以上目的，本發明采用的技術方案為：一種基于泡沫細水霧渦扇炮自動瞄準系統的火源定位算法，其特征在于，包括以下步驟：

1)火焰探測、2)火焰目標定位、3)射流曲線修正、4)定位火源；

火焰探測包括火焰探測預識別和火焰精準探測，火焰探測預識別為圖像型火災探測器在水平或垂直運動過程中的火焰探測，預識別中檢測到可疑目標后，泡沫細水霧渦扇炮停止運動，進入精確識別周期，視野范圍內觀察到的火焰目標，可以通過火焰的閃爍頻率、目標形狀變化、目標尖角等特征進行識別；

其中，圖像型火災探測器運動過程中主要進行如下作業，(1)移動：預測跟蹤目標在多幀圖像中位置的變化，根據圖像型瞄準器的運動方向可以得知目標在圖像上的運動方向，因此大大簡化了目標跟蹤的難度；(2)匹配：瞄準器在指定搜索區域內識別下一幀圖像中的目標特征，并能在多目標中正確選擇所要跟蹤的目標；

火焰目標定位包括有目標定位方式1和目標定位方式2；

目標定位方式1為：

h＝H*(tan(α+Camera.V/2)-tan(α-Camera.V/2))

a＝2*H*tan(Camera.H/2)/cos(α-Camera.V/2)

b＝2*H*tan(Camera.H/2)/cos(α+Camera.V/2)

其中H為圖像瞄準器高度，Camera.V為圖像瞄準器垂直視場角，Camera.H 為圖像瞄準器水平視場角，梯形的高度即為圖像的垂直視場。梯形的上底和下底分別為近地點和遠地點的水平視場寬度，當垂直視場角度α較小時，為了方便計算，這里假設圖像瞄準器的水平視場寬度為線性變化，即取

a＝b＝2*H*tan(Camera.H/2)

當垂直視場角度α逐漸增加時，采用目標定位方式2：