一種全天候監(jiān)控圖像智能分析與報警系統(tǒng)與方法
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及紅外監(jiān)測、報警技術領域，尤其涉及應用于監(jiān)測近岸水面溢油、人群密度以及火災的一種全天候監(jiān)控圖像智能分析與報警系統(tǒng)與方法。
【背景技術】
[0002]石油化工產品儲油罐上端為可隨油品儲存量變化的密封浮頂。因罐壁較高且浮頂處于內部，當儲存量較少時，罐體內部發(fā)生火災不易發(fā)現(xiàn)，如較早發(fā)現(xiàn)，能夠有效消除火災帶來的危害。
[0003]對于廣場、售票廳等人流密集區(qū)域，人員密度和運動流向在短時間內保持穩(wěn)定，如有突發(fā)情況出現(xiàn)，會出現(xiàn)大面積的人員騷動，表現(xiàn)出人員運動突然變快、密度突然增加等現(xiàn)象，如能夠較早發(fā)現(xiàn)此種異常情況，能夠對突發(fā)情況進行有效處理。
[0004]油碼頭和油船在油品裝卸時較易發(fā)生油品泄漏，通過水路船舶進行油品運輸的主要為原油，原油對海洋環(huán)境污染較為嚴重，如能夠有效監(jiān)測泄漏情況的發(fā)生，及時采取相應的措施，避免造成重大污染。
[0005]所以，有效的對近岸水面溢油、人群密度以及火災進行監(jiān)測與報警，及時采取積極的措施，能夠消除或減少火災以重大污染帶來的危害，以及能夠對突發(fā)情況進行高效處理。

【發(fā)明內容】

[0006]根據本發(fā)明的全天候監(jiān)控圖像智能分析與報警系統(tǒng)，用于城市火災檢測、公眾場所人流檢測、近岸水面溢油監(jiān)測。完成對異常情況進行監(jiān)控和識別，當出現(xiàn)超警戒閾值時進行報警提示。行人檢測應用條件為人員大量一致的運動特性，而實際情況會出現(xiàn)人員遮擋嚴重、人員無規(guī)則運動、攜帶較大行李等干擾情況。溢油檢測應用中泄漏的原油具有流動性，無確定外形規(guī)則，并且存在陽光反射、波浪、漂浮物等干擾因素的影響。因此需在已有算法技術基礎上，針對此三種異常檢測算法進行技術攻關，提高系統(tǒng)識別概率，降低誤報率，實現(xiàn)圖像智能分析算法的工程化應用。
[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種全天候監(jiān)控圖像智能分析與報警系統(tǒng)，其設置有三種工作模式，分別為近岸水面溢油分析與報警模式、人群密度監(jiān)測與報警模式以及火災檢測與報警模式。為達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案:
[0008]本發(fā)明提供了一種全天候監(jiān)控圖像智能分析與報警系統(tǒng)，所述系統(tǒng)設置有三種工作模式，分別為近岸水面溢油視頻分析與報警模式、人群密度監(jiān)測與報警模式以及火災檢測與報警模式；
[0009]所述系統(tǒng)包括紅外智能監(jiān)控模塊、云臺和上位機:所述紅外智能監(jiān)控模塊包括紅外成像模塊、信息處理模塊以及電源，用于圖像采集以及處理:所述云臺用于承載隨動平臺及線路傳輸通道，完成監(jiān)控觀測位置的調節(jié)，能夠自動調整角度，保證目標處于監(jiān)控區(qū)域內部；所述上位機設置為與所述紅外智能監(jiān)控模塊相通信，實現(xiàn)對所述全天候監(jiān)控圖像智能分析與報警系統(tǒng)的控制以及配置，對所述系統(tǒng)獲得的數據進行儲存及顯示，提供人機交互接口。所述紅外成像模塊由光學系統(tǒng)、機械快門、探測器以及圖像處理電路構成；所述信息處理模塊用于接收上位機發(fā)送的信息以及探測圖像處理電路傳輸的信息對目標進行異常情況的確定。
[0010]優(yōu)選地，所述近岸水面溢油視頻分析與報警模式步驟包括:
[0011 ]a)收到指令進入近岸水面溢油視頻分析與報警模式；
[0012]b)統(tǒng)計下一幀圖像；
[0013]c)掃描圖像中的下一個像素；
[0014]d)判斷像素值是否滿足閾值條件，若滿足進入步驟e)，否則進入步驟f);
[0015]e)溢油像素計數器加1 ;
[0016]f)判斷該幀圖像是否掃描結束，若結束進入步驟g)，否則返回步驟c);
[0017]g)判斷像素數是否大于警戒值，若大于進入步驟h)，否則返回步驟b);
[0018]h)向上位機發(fā)出報警信息。
[0019]優(yōu)選地，所述人群密度監(jiān)測與報警模式步驟包括:
[0020]a)收到指令進入人群密度檢測與報警模式；
[0021]b)對下一幀圖像進行監(jiān)測；
[0022]c)計算人群目標分割閾值；
[0023]d)閾值分割得到人群目標的二值圖像；
[0024]e)統(tǒng)計二值圖像前景像素個數；
[0025]f)判斷像素個數是否大于設定警戒閾值，若大于進入步驟g)，否則返回步驟b);
[0026]g)對原始圖像進行邊緣監(jiān)測；
[0027]h)計算邊緣圖像分割閾值，對邊緣圖像進行二值化；
[0028]i)統(tǒng)計邊緣像素點個數；
[0029]j)判斷邊緣像素數是否大于設定警戒閾值，若大于進入步驟k)，否則返回步驟b)；
[0030]k)向上位機發(fā)出報警信息。
[0031]優(yōu)選地，所述火災檢測與報警模式步驟包括:
[0032]a)收到指令進入火災檢測與報警模式；
[0033]b)對下一幀圖像進行逐像素掃描判斷；
[0034]c)判斷掃描到像素的灰度值是否大于火源灰度閾值:若大于進入步驟d)，否則進入步驟e)；
[0035]d)火源像素計數器加1 ;
[0036]e)進行下一點像素值判斷；
[0037]f)判斷該幀圖像掃描是否結束:若結束進入步驟g)，否則返回步驟c);
[0038]g)判斷火源像素總數是否大于報警閾值:若大于進入步驟h)，否則返回步驟b);
[0039]h)向上位機總控臺輸出火災報警信息。
[0040]優(yōu)選地，所述火災與溢油混合檢測與報警模式步驟包括:
[0041]步驟701:收到指令進入火災檢測與近岸水面溢油分析與報警聯(lián)合模式，開始掃描下一幀圖像；
[0042]步驟702:判斷圖像的掃描是否結束，是則進入步驟709開始對溢油或火災報警的判斷，否則進入步驟703 ；
[0043]步驟703:對當前幀的圖像的下一個像素進行掃描判斷；
[0044]步驟704:判斷掃描到像素的灰度值是否大于火源灰度閾值:若大于進入步驟705，將該像素存儲在火源集合A中，并將火源像素計數器加1 ;否則進入步驟706 ;
[0045]步驟706:判斷掃描到像素的灰度值是否大于溢油灰度閾值:若大于進入步驟707，將該像素存儲在溢油集合B中，并將溢油像素計數器加1 ;否則進入步驟708 ;
[0046]步驟708:判斷該幀圖像掃描是否結束:若結束則返回步驟702，否則返回步驟703 ；
[0047]步驟709:統(tǒng)計每幀圖像的進入當前各幀集合的像素數；
[0048]步驟710:判斷一幀的火源像素總數是否大于報警閾值:若大于進入步驟711，否則進入步驟713 ;
[0049]步驟711:當發(fā)現(xiàn)一幀中的火源數目超于閾值時，判斷與該幀相鄰的其他幀的火源像素總數增長率是否大于報警閾值，若大于進入步驟712發(fā)出火災警報，否則進入步驟713 ；
[0050]步驟713:判斷一幀的溢油像素總數是否大于報警閾值:若大于進入步驟714，否則返回步驟701繼續(xù)掃描；
[0051]步驟714:當發(fā)現(xiàn)一幀中的溢油數目超于閾值時，判斷與該幀相鄰的其他幀的溢油像素總數增長率是否大于報警閾值，若大于進入步驟715發(fā)出溢油警報，否則返回步驟701繼續(xù)掃描；
[0052]優(yōu)選地，所述步驟714中的溢油像素增長率可