[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

本發明提供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，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。本發明通過采用對搜索環對火場的識別，并結合對火勢的移動路徑進行非線性的擬合，使得火場的過火范圍能夠被精準的識別；同時，結合偏心率和圓形度進行分析，使得對火場的著火分析更加的準確。

技術領域

本發明涉及火災救援技術領域，尤其涉及一種跨媒體分析與推理的火災檢測算法。

背景技術

現有的圖像型火災探測方法多是基于固定攝像機進行火災檢測與識別，場景相對固定，對一般室內、大空間的火災具有一定探測效果，而對航空遙感視頻快速變化場景下的探測，到目前為止仍然不能滿足實際的應用需求。

如CN101493980A一種基于多特征融合的視頻火焰探測方法及中國專利CN101587622A基于視頻圖像智能分析的森林的煙火檢測與識別方法及設備，使用基于混合高斯模型的方法來分割出火焰運動區域，此方法不能適應快速變化場景下的火災區域分割。中國專利CN102163358A一種基于視頻圖像分析的煙霧/火焰檢測方法該專利在進行火焰顏色檢測時雖然增加了RGB顏色的限制條件，試圖檢測出完整的火災區域，但是其忽視了RGB通道間的相關性及火焰色彩的豐富性，容易將與火災區域某些顏色相近的物體誤檢為森林火災。另外，中國專利CN102496234A一種森林火災預警方法，借助紅外攝像機完成森林火災探測，該專利未涉及具體的圖像處理算法。中國專利CN201885804U和中國專利CN201844880U采用雙波段紅外來探測火焰，中國專利CN202195883U和中國專利CN201191222紫外波段火災探測，中國專利CN202306757U屬于多波段符合性檢測技術，相對于可見光波段的探測器，它們增加了紅外、紫外或多波段傳感器，系統較為復雜、價格昂貴，因而限制了其推廣。

為了解決本領域普遍存在無法跨媒體進行融合、無法進行預測、識別精度差和極易引起誤判等等問題，作出了本發明。

發明內容

本發明的目的在于，針對目前火災檢測識別所存在的不足，提出了一種跨媒體分析與推理的火災檢測算法。

為了克服現有技術的不足，本發明采用如下技術方案：

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，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，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。

可選的，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。