[發明專利]一種跨媒體分析與推理的火災檢測算法

有效

• 申請號: 202110810334.5
• 申請日: 2021-07-19
• 公開（公告）號: CN113269166B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 張衛平;張浩宇;張思琪;米小武
• 申請（專利權）人: 環球數科集團有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/46;G06K9/34;G08B17/12;G06N3/08
• 代理公司: 北京清控智云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11919
• 代理人: 馬肅

1.一種跨媒體分析與推理的火災檢測算法，包括火場識別、特征提取、區域分割，其特征在于，還包括特征擬合、移動預估、以及若干個采集設備，所述特征擬合用于對火災的移動路徑進行識別；所述移動預估基于所述特征擬合的數據，對著火區域的移動路徑進行預估；各個采集設備獲取火場數據用于對火場進行位置識別；所述火場的區域基于前饋神經識別網絡識別，并對識別后的火場區域進行特征提取以及對火勢移動的范圍進行預估；

所述火場識別包括從多個采集設備中獲取n個圖像數據或者視頻數據，假設檢測的區域范圍中存在有h個區別點，所述區別點為過火面積中異常位置或者人為標記的點，則根據區別點確定的徑向基函數的輸入向量為,把高斯函數作為區別點的激活函數，則區別點i的輸出函數為：

其中，i=1,2,3,…,h；為第i個徑向基函數的寬度；為第i個區別點的中心；

所述特征提取包括依據搜索環對所述火場特征進行識別，其中，以各個區別點之間的最小間距作為搜索半徑，并以各個區別點作為圓心劃出搜索環；在各個搜索環中尋找特征點，則特征點的適應度為,則處在被識別的區域的概率為：

其中，j∈N,且屬于任意正整數；若超過最低閾值，則所述特征點被所述搜索環所識別；

所述特征提取還包括基于識別出來的特征點，對各個特征點構成的特征區域進行分割；分割的操作依據各個特征點的區域分布進行動態調整；則各個特征點的更新矩陣為：

其中，t為更新時間節點；為旋轉的角度偏移量，將設置在限定范圍內，則可以各個特征點進行動態的調整；所述限定范圍設置為（0，2π）；

對火場的所述移動預估包括：通過各個不同搜索環之間占用狀態對著火區域的移動路徑進行預估；對不同占用環的占用狀態確認包括：識別不同的搜索環是否為占滿狀態；

若設定的搜索環是共有的環，則對該搜索環相鄰的搜索環之間的占用情況進行檢測，用以對著火區域進行擬合；

其中，在不同搜索環的特征點存在不同的，對同心環上特征點的分析還對同環占用的次數，為同心環的占用總次數；對于非同心環的分析，對整個環的占用次數，為整個搜索環的占用的總次數；在火勢進行蔓延的過程中，通過對非同心環的整個環的占用因子和同心環的占用因子的確定，用以對火勢的移動路徑進行非線性的擬合；

對于非同心環，整個環的占用因子存在：

對于同心環的占用因子，存在：

其中，和為校準參數，其值與搜索半徑正相關。

2.根據權利要求1所述的一種跨媒體分析與推理的火災檢測算法，其特征在于，各個采集設備獲取的火場數據包括傳感器、相機或攝像機采集的圖像或者視頻數據。

3.根據權利要求2所述的一種跨媒體分析與推理的火災檢測算法，其特征在于，對著火區域進行擬合包括對火場過火面積的偏心率和圓形度進行分析，其中，所述偏心率為，即：火場的區域圖像質心坐標到邊界的最大距離與火場的區域圖像質心坐標到邊界的最小距離之比。

4.根據權利要求3所述的一種跨媒體分析與推理的火災檢測算法，其特征在于，所述圓形度為過火面積S與圓形度參數F之比，圓形度參數為：

其中，為邊界的像素點總數；（U，V）為區域圖像質心坐標；u為目標區域圖像的橫坐標；v為目標區域圖像的縱坐標；為邊界像素點個數，，取值范圍為[1, ]的任意正整數。

5.根據權利要求4所述的一種跨媒體分析與推理的火災檢測算法，其特征在于，所述區域圖像質心坐標通過各個采集設備提供的火場數據中的區域圖像的像素值進行求取。

6.根據權利要求5所述的一種跨媒體分析與推理的火災檢測算法，其特征在于，所述區域圖像為火災現場燃燒位置的圖像。