[發明專利]煙霧探測方法、煙霧探測裝置以及煙霧探測系統

在審

• 申請號: 202110404216.4
• 申請日: 2021-04-14
• 公開（公告）號: CN112991665A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 單志林;張啟興;張永明;林高華;劉棟材;戴佩雯
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學先進技術研究院
• 主分類號: G08B17/10
• 分類號: G08B17/10;G08B17/12;G08B7/06
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287
• 代理人: 郝懷慶

1.一種煙霧探測方法，其特征在于，所述煙霧探測方法包括：

獲取所處環境的圖像信號；

對所述圖像信號進行輪廓分割，并估算出每一分割出的輪廓中包含煙霧的第一煙霧概率值；

根據煙霧自動識別算法確定所述圖像信號為煙霧的第二煙霧概率值；

將所述圖像信號與預置的圖像信號匹配，確定匹配的第三煙霧概率值；

根據所述第一煙霧概率值、所述第二煙霧概率值以及所述第三煙霧概率值確定所述圖像信號是否包含煙霧。

2.如權利要求1所述的煙霧探測方法，其特征在于，所述獲取所處環境的圖像信號的步驟包括：

對所處環境進行拍照或攝像以得到立體環境信號；

以預設的運算和處理方式對所述立體環境信號進行處理以獲取到三維陣列的灰度信號以及三維陣列的色彩信號；

所述三維陣列的灰度信號以及三維陣列的色彩信號組成圖像信號。

3.如權利要求2所述的煙霧探測方法，其特征在于，所述圖像信號組成的圖像大小與所述預置的圖像信號組成的圖像大小相等。

4.如權利要求2所述的煙霧探測方法，其特征在于，所述對所述圖像信號進行輪廓分割，并估算出每一分割出的輪廓中包含煙霧的第一煙霧概率值的步驟包括：

依據邊界輪廓檢測算法對所述三維陣列的灰度信號進行處理以得到灰度矢量變化近似值；

當灰度矢量變化近似值大于預設的灰度閾值時，確定當前灰度矢量變化近似值范圍為煙霧輪廓；

將輪廓內的灰度數據進行特征值提取，并根據所述特征值判斷包含煙霧的第一煙霧概率值。

5.如權利要求4所述的煙霧探測方法，其特征在于，所述依據邊界輪廓檢測算法對所述三維陣列的灰度信號進行處理以得到灰度矢量變化近似值的步驟包括：

將所述三維陣列的灰度信號分成三個平面的圖像灰度信號；

將每一圖像灰度信號進行下述處理；

首先，選取算法因子K_x以及K_y；

其中，a，b為卷積元算子(選擇合適的值，以達到較優的分割結果)；

然后將算法因子分別與平面圖像灰度值G_x以及G_y進行卷積計算，獲得平面橫向縱向的灰度矢量變化近似值G_xy：

6.如權利要求2所述的煙霧探測方法，其特征在于，所述煙霧自動識別算法為：

將圖像信號中的所述三維陣列的灰度信號按照預設的灰度區間進行統計；

確定所述灰度區間值的像素占所述三維陣列的灰度信號的像素值的百分比。

7.如權利要求3所述的煙霧探測方法，其特征在于，所述將所述圖像信號與預置的圖像信號匹配，確定匹配的第三煙霧概率值的步驟為：

將所述圖像信號的三維陣列的灰度信號以及三維陣列的色彩信號分別與預置的圖像信號的三維陣列的灰度信號以及三維陣列的色彩信號匹配；

當每一所述圖像信號對應像素的灰度差值或者色彩信號差值小于或等于預設灰度差值或者色彩信號差值時，統計為一個匹配的像素點；

當每一所述圖像信號對應像素的灰度差值或者色彩信號差值大于預設灰度差值或者色彩信號差值時，統計為一個不匹配的像素點；

確定所述匹配的像素點與總的像素點的比值為第三煙霧概率值。

8.一種煙霧探測裝置，其特征在于，所述煙霧探測裝置包括：

控制模組，所述控制模組存儲有煙霧探測程序，所述控制模組運行煙霧探測程序并執行如權利要求1-7任一項所述的煙霧探測方法的步驟；

煙霧圖像采集模塊，采集環境的圖像信號。