[發(fā)明專利]燃燒物識(shí)別方法、機(jī)器人滅火方法、及滅火機(jī)器人

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210395557.4
• 申請(qǐng)日: 2022-04-15
• 公開（公告）號(hào): CN114495020B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范朝龍;李一嫻;林培文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 季華實(shí)驗(yàn)室
• 主分類號(hào): G06V20/52
• 分類號(hào): G06V20/52;G06V10/764;G06V10/82;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08;A62C31/00;A62C37/36
• 代理公司: 佛山市海融科創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44377
• 代理人: 陳椅行

本發(fā)明公開了一種燃燒物識(shí)別方法、機(jī)器人滅火方法、及滅火機(jī)器人，屬于機(jī)器人滅火領(lǐng)域，燃燒物識(shí)別方法步驟包括，獲取在火場(chǎng)中同角度拍攝的錄像；截取錄像中的幀作為第二圖像；對(duì)比相鄰的兩幀第二圖像，將第二圖像中火焰外輪廓變化小于預(yù)設(shè)閾值的部分識(shí)別為燃燒物，該通過比較連續(xù)兩幀圖像中火焰外輪廓變化的大小來識(shí)別燃燒物，能高效且較準(zhǔn)確地識(shí)別出火焰中的燃燒物，有助于滅火機(jī)器人直接對(duì)準(zhǔn)燃燒物滅火，有利于節(jié)約滅火物料，有利于提高機(jī)器人滅火效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種燃燒物識(shí)別方法、機(jī)器人滅火方法、及滅火機(jī)器人，屬于機(jī)器人滅火領(lǐng)域。

背景技術(shù)

火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)情況十分復(fù)雜，現(xiàn)場(chǎng)有毒氣、缺氧、高溫等危險(xiǎn)因素，傳統(tǒng)的滅火方法為人工進(jìn)入火場(chǎng)滅火，消防員作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)巨大。基于該問題，本領(lǐng)域?qū)＜医陙黹_發(fā)出多種無人滅火設(shè)備，具體是讓帶有圖像識(shí)別能力和噴灑能力的機(jī)器人進(jìn)入火場(chǎng)，利用圖像識(shí)別技術(shù)和溫度傳感器分析火焰位置，機(jī)器人對(duì)火焰位置噴水實(shí)現(xiàn)智能滅火。現(xiàn)有技術(shù)中識(shí)別火焰位置的手段為，先利用圖像識(shí)別技術(shù)識(shí)別火焰圖像，根據(jù)火焰圖像的位置對(duì)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)溫，追蹤溫度高的位置，對(duì)溫度高的位置噴水。實(shí)際上，焰尖的溫度最高，而滅火的本質(zhì)是要讓燃燒物溫度降低或缺氧，現(xiàn)有技術(shù)中機(jī)器人噴灑時(shí)瞄準(zhǔn)的其實(shí)是焰尖，沒有直接瞄準(zhǔn)燃燒物，滅火效率較低。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種燃燒物識(shí)別方法、機(jī)器人滅火方法、及滅火機(jī)器人，有助于滅火過程中直接瞄準(zhǔn)燃燒物，有利于提高滅火效率。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N燃燒物識(shí)別方法，包括以下步驟：

獲取在火場(chǎng)中同角度拍攝的錄像；

截取所述錄像中的幀作為第二圖像；

對(duì)比相鄰的兩幀所述第二圖像，將所述第二圖像中火焰外輪廓變化小于預(yù)設(shè)閾值的部分識(shí)別為燃燒物。

本申請(qǐng)?zhí)峁┑娜紵镒R(shí)別方法根據(jù)燃燒時(shí)火焰飄動(dòng)的特性區(qū)分火焰與燃燒物，有助于機(jī)器人滅火過程中直接瞄準(zhǔn)燃燒物噴灑。

可選地，所述對(duì)比相鄰的兩幀所述第二圖像，將所述第二圖像中火焰外輪廓變化小于預(yù)設(shè)閾值的部分識(shí)別為燃燒物的步驟包括：

識(shí)別所述第二圖像中的著火區(qū)域，構(gòu)建關(guān)于所述著火區(qū)域的平面坐標(biāo)系；

檢出相鄰兩幀所述第二圖像中所述著火區(qū)域的所述火焰外輪廓，記錄所述火焰外輪廓上每一像素在所述平面坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；

對(duì)比相鄰兩幀所述第二圖像中所述著火區(qū)域的所述火焰外輪廓的像素坐標(biāo)，將所述火焰外輪廓中像素坐標(biāo)變化小于所述預(yù)設(shè)閾值的部分識(shí)別為燃燒物。

火場(chǎng)的圖像很復(fù)雜，圖像識(shí)別或處理的本質(zhì)是對(duì)圖像的像素進(jìn)行計(jì)算，找出圖像中火焰的外輪廓，只比較火焰的外輪廓，有利于降低圖像處理時(shí)的運(yùn)算量。

可選地，所述檢出相鄰兩幀所述第二圖像中所述著火區(qū)域的所述火焰外輪廓的步驟包括：

對(duì)相鄰兩幀所述第二圖像去噪；

對(duì)相鄰兩幀所述第二圖像進(jìn)行灰度化處理；

檢出相鄰兩幀所述第二圖像中所述著火區(qū)域的火焰輪廓；

保留所述火焰輪廓中處于最外的輪廓得到所述火焰外輪廓。

去噪有利于提高檢出火焰輪廓的準(zhǔn)確性，灰度化處理能夠降低檢出火焰輪廓過程中的運(yùn)算量。火焰的外觀通常包括三層，內(nèi)層、中層、外層，也稱焰心、內(nèi)焰、外焰，同一物件多處著火時(shí)，該物件上的火焰的外觀更加多層，拍攝得的圖像輪廓更加復(fù)雜，只保留火焰輪廓中處于最外的輪廓有利于降低圖像處理的難度，降低圖像處理的運(yùn)算量，提高識(shí)別的效率。

可選地，所述構(gòu)建關(guān)于所述著火區(qū)域的平面坐標(biāo)系時(shí)以所述著火區(qū)域的中心點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)；

所述對(duì)比相鄰兩幀所述第二圖像中所述著火區(qū)域的所述火焰外輪廓的像素坐標(biāo)，將所述火焰外輪廓中像素坐標(biāo)變化小于所述預(yù)設(shè)閾值的部分識(shí)別為燃燒物的步驟包括：