[發(fā)明專利]一種視頻流煙霧檢測(cè)火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111013669.0
• 申請(qǐng)日: 2021-08-31
• 公開（公告）號(hào): CN113837013A
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余奇凱;杜佳寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 余奇凱;杜佳寧
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00;G06K9/32;G06K9/34;G06N3/04;G06N3/08;G06T3/40;A62C37/00
• 代理公司: 溫州市品創(chuàng)專利商標(biāo)代理事務(wù)所(普通合伙) 33247
• 代理人: 程春生

本發(fā)明提供一種視頻流煙霧檢測(cè)火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)，包括4個(gè)部分：(1)暗黑通道去霾預(yù)處理；(2)動(dòng)態(tài)最優(yōu)幀模塊；(3)致密光流模塊；(4)時(shí)空分割網(wǎng)絡(luò)；第2個(gè)模塊可分成關(guān)鍵幀選擇模塊和自動(dòng)遮罩生成模塊；第4個(gè)模塊集成了2/3兩個(gè)模塊的輸出。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)，特別涉及一種視頻流煙霧檢測(cè)火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)。

背景技術(shù)

接連爆發(fā)的山火對(duì)人類和環(huán)境都造成威脅。如果能在早期檢測(cè)到火災(zāi)，尤其在開始出現(xiàn)煙霧時(shí)檢測(cè)到火災(zāi)，火災(zāi)相對(duì)容易消滅，滅火需要使用的資源也相對(duì)很少。因此檢測(cè)煙霧既有經(jīng)濟(jì)效益，也能減少對(duì)人類的影響。可以通過使用安裝在塔架上的攝像機(jī)來檢測(cè)煙霧，捕獲視頻中的煙霧線索。目前，普通攝像頭已經(jīng)很容易拍攝到遠(yuǎn)處的煙霧；

檢測(cè)煙霧的方法很多，大多依賴顏色、紋理、運(yùn)動(dòng)等信息。但是，煙霧形態(tài)并不確定，在視頻的每一幀都會(huì)發(fā)生變化，因此我們采用深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)捕捉這種人眼不敏感變化。過去基于分類方法不考慮圖像中像素級(jí)的線索，而語(yǔ)義化分割只關(guān)心空間的線索。同時(shí)使用時(shí)空信息的有定向梯度直方圖(HOG)和定向光流直方圖(HOOF)。目前已有的方法，缺乏在分辨近似煙霧物體的能力，缺乏同時(shí)綜合時(shí)空信息的能力或使用煙霧物理參數(shù)的能力。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)不足，本發(fā)明提供一種視頻流煙霧檢測(cè)火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：一種視頻流煙霧檢測(cè)火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)，包括4個(gè)部分：(1)暗黑通道去霾預(yù)處理；(2)動(dòng)態(tài)最優(yōu)幀模塊；(3)致密光流模塊；(4)時(shí)空分割網(wǎng)絡(luò)；第2個(gè)模塊可分成關(guān)鍵幀選擇模塊和自動(dòng)遮罩生成模塊；第4個(gè)模塊集成了2/3兩個(gè)模塊的輸出。

去霾預(yù)處理：塵霾會(huì)混淆著煙霧，使煙霧不明顯；室外的視頻往往有塵霾，因此在檢測(cè)前我們采用暗黑通道去除視頻幀中的塵霾；暗黑通道理論認(rèn)為，在室外圖像的統(tǒng)計(jì)規(guī)律中，圖像中不包括天空的區(qū)域，總是在其中某個(gè)通道具有低強(qiáng)度；以x為坐標(biāo)的圖像暗通道定義為：Jdark(x)＝miny∈Ω(x)(minc∈{r，g，b}Jc(y))其中Jc是RGB通道的強(qiáng)度，Ω(x)是x所在塊；從數(shù)學(xué)上講，有霾圖像可以定義為I(x)＝J(x)t(x)+A(1-t(x))其中I、J和A分別表示有霾圖像、無霾圖像和光照，t(x)表示透光率，取決于場(chǎng)景深度和大氣散射系數(shù)兩個(gè)因素；為了提取無霾圖像，我們需要計(jì)算先驗(yàn)的暗黑通道、光照和迭代優(yōu)化過的透光率；我們?cè)诔叽鐬?5的塊上計(jì)算以x為中心的先驗(yàn)暗黑通道；透光率初始值采用0.05×Jdark(x)然后采用拉普拉斯矩陣和稀疏線性系統(tǒng)計(jì)算的軟摳圖迭代優(yōu)化計(jì)算。暗黑通道中最亮的0.1％像素的平均值用于計(jì)算光照。