一種火災(zāi)監(jiān)控方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種火災(zāi)監(jiān)控方法及系統(tǒng)，所述火災(zāi)監(jiān)控方法包括如下步驟：探測火災(zāi)監(jiān)控區(qū)域，對可見光源進行視頻圖像采集；將采集到的可見光源視頻圖像數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控中心；對可見光源視頻圖像中可見光源的顏色變化特征和可見光源的形體變化特征進行圖像處理和分析；將可見光源的顏色變化特征、可見光源的形體變化特征與標準火災(zāi)火焰特征進行比對，判斷是否產(chǎn)生火災(zāi)，通過上述步驟可降低火災(zāi)監(jiān)控檢測成本，縮短火災(zāi)檢測巡檢周期，提高火災(zāi)監(jiān)控檢測系統(tǒng)可靠性，減少火災(zāi)探測器和消防設(shè)備數(shù)量，簡化火災(zāi)監(jiān)控檢測系統(tǒng)的使用維護。
【專利說明】
一種火災(zāi)監(jiān)控方法及系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及火災(zāi)探測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種火災(zāi)監(jiān)控方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前火災(zāi)監(jiān)控檢測系統(tǒng)分為探測器、分析系統(tǒng)、緊急應(yīng)對系統(tǒng)，探測器通常分為感煙、感光和感溫三種，分析系統(tǒng)是根據(jù)前端探測器探測的數(shù)據(jù)進行識別分析是否有火災(zāi)以及火災(zāi)情況，再實施應(yīng)對措施。缺點在于建筑規(guī)模龐大，火災(zāi)檢測器和消防設(shè)備數(shù)目眾多，單一火宅抱進主機會出現(xiàn)應(yīng)用軟件復(fù)雜龐大、火災(zāi)探測器巡檢周期過長、火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)可靠性降低和使用維護不便等缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]鑒于目前火災(zāi)監(jiān)控檢測存在的上述不足，本發(fā)明提供一種火災(zāi)監(jiān)控方法及系統(tǒng)，降低火災(zāi)監(jiān)控檢測成本，縮短火災(zāi)檢測巡檢周期，提高火災(zāi)監(jiān)控檢測系統(tǒng)可靠性，減少火災(zāi)探測器和消防設(shè)備數(shù)量，簡化火災(zāi)監(jiān)控檢測系統(tǒng)的使用維護。
[0004]為達到上述目的，本發(fā)明的實施例采用如下技術(shù)方案:
[0005]—種火災(zāi)監(jiān)控方法，所述火災(zāi)監(jiān)控方法包括如下步驟:
[0006]探測火災(zāi)監(jiān)控區(qū)域，對可見光源進行視頻圖像采集；
[0007]將采集到的可見光源視頻圖像數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控中心；
[0008]對可見光源視頻圖像中可見光源的顏色變化特征和可見光源的形體變化特征進行圖像處理和分析；
[0009]將可見光源的顏色變化特征、可見光源的形體變化特征與標準火災(zāi)火焰特征進行比對，判斷是否產(chǎn)生火災(zāi)。
[0010]依照本發(fā)明的一個方面，所述檢測火災(zāi)監(jiān)控區(qū)域，對可見光源進行視頻圖像采集步驟執(zhí)行前執(zhí)行以下步驟:選取標準的火災(zāi)火焰顏色特征、火災(zāi)火焰形體變化特征及變化頻率設(shè)置標準火災(zāi)火焰特征數(shù)據(jù)庫。
[0011]依照本發(fā)明的一個方面，所述檢測火災(zāi)監(jiān)控區(qū)域，對可見光源進行視頻圖像采集步驟具體為:對火災(zāi)監(jiān)控區(qū)域進行實時溫度掃描探測，當火災(zāi)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)溫度異常升高時，對火災(zāi)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)溫度異常升高區(qū)域的可見光源進行視頻圖像采集。
[0012]依照本發(fā)明的一個方面，所述將采集到的可見光源視頻圖像數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控中心步驟中具體包括以下步驟:將采集到的可見光源視頻圖像數(shù)據(jù)進行視頻編碼，調(diào)節(jié)可見光源視頻圖像的亮度、對比度、飽和度及色度；將視頻編碼后的可見光源視頻圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成可在網(wǎng)絡(luò)中進行傳輸?shù)臄?shù)字信號數(shù)據(jù)并傳輸給視頻監(jiān)控中心。
[0013]依照本發(fā)明的一個方面，所述對可見光源視頻圖像中可見光源的顏色變化特征和可見光源的形體變化特征進行圖像處理和分析步驟中具體包括以下步驟:通過標準的可見光源顏色圖像建立HIS顏色模型，將采集到的可見光源圖像轉(zhuǎn)換到HIS顏色模型下，把HIS顏色模型下的可見光源圖像中的像素映射到HIS顏色模型的空間坐標系中得到可見光源圖像像素的分布圖；通過計算可見光源在HIS顏色模型的空間坐標系中可見光源圖像像素點之間的位置關(guān)系得到可見光源形體變化特征。
[0014]依照本發(fā)明的一個方面，所述將可見光源的顏色變化特征、可見光源的形體變化特征與標準火災(zāi)火焰特征進行比對，判斷是否產(chǎn)生火災(zāi)步驟中具體包括以下步驟:提取背景圖像，對背景圖像進行更新處理，確定可見光源形體變化運動像素和形體變化運動區(qū)域；判斷HIS顏色模型空間坐標系中分布的采集到的可見光源圖像像素是否為標準火災(zāi)火焰顏色像素；提取可見光源顏色區(qū)域，結(jié)合可見光源形體變化特征及變化頻率判斷是否產(chǎn)生火災(zāi)。
[0015]—種火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，所述火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)包括:
[0016]圖像采集模塊，用于探測火災(zāi)監(jiān)控區(qū)域，對可見光源進行視頻圖像采集；
[0017]傳輸模塊，用于將采集到的可見光源視頻圖像數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控中心；
[0018]處理分析模塊，用于對可見光源視頻圖像中可見光源的顏色變化特征和可見光源的形體變化特征進行圖像處理和分析；
[0019]火災(zāi)判斷模塊，用于將可見光源的顏色變化特征、可見光源的形體變化特征與標準火災(zāi)火焰特征進行比對，判斷是否產(chǎn)生火災(zāi)。
[0020]依照本發(fā)明的一個方面，所述火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)還包括:數(shù)據(jù)庫模塊，用于選取標準的火災(zāi)火焰顏色特征、火災(zāi)火焰形體變化特征及變化頻率建立標準火災(zāi)火焰特征數(shù)據(jù)庫。
[0021]依照本發(fā)明的一個方面，所述火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)還包括:HIS顏色模型模塊，用于通過標準的可見光源顏色圖像建立HIS顏色模型，將采集到的可見光源圖像轉(zhuǎn)換到HIS顏色模型下。
[0022]依照本發(fā)明的一個方面，所述火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)還包括:形體變化計算模塊，用于計算可見光源在HIS顏色模型的空間坐標系中可見光源圖像像素點之間的位置關(guān)系得到可見光源形體變化特征。
[0023]本發(fā)明實施的優(yōu)點:通過探測火災(zāi)監(jiān)控區(qū)域，對可見光源進行視頻圖像采集；將采集到的可見光源視頻圖像數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控中心；對可見光源視頻圖像中可見光源的顏色變化特征和可見光源的形體變化特征進行圖像處理和分析；將可見光源的顏色變化特征、可見光源的形體變化特征與標準火災(zāi)火焰特征進行比對，判斷是否產(chǎn)生火災(zāi)，通過上述步驟可降低火災(zāi)監(jiān)控檢測成本，縮短火災(zāi)檢測巡檢周期，提高火災(zāi)監(jiān)控檢測系統(tǒng)可靠性，減少火災(zāi)探測器和消防設(shè)備數(shù)量，簡化火災(zāi)監(jiān)控檢測系統(tǒng)的使用維護。
【附圖說明】
[0024]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0025]圖1為本發(fā)明所述的一種火災(zāi)監(jiān)控方法的實施例1的方法流程圖；
[0026]圖2為本發(fā)明所述的一種火災(zāi)監(jiān)控方法的實施例2的方法流程圖；
[0027]圖3為本發(fā)明所述的一種火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0028]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0029]實施例1:
[0030]如圖1所示，一種火災(zāi)監(jiān)控方法，所述火災(zāi)監(jiān)控方法包括如下步驟:
[0031]步驟S1:探測火災(zāi)監(jiān)控區(qū)域，對可見光源進行視頻圖像采集；
[0032]所述步驟S1:檢測火災(zāi)監(jiān)控區(qū)域，對可見光源進行視頻圖像采集步驟具體為:對火災(zāi)監(jiān)控區(qū)域進行實時溫度掃描探測，當火災(zāi)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)溫度異常升高時，對火災(zāi)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)溫度異常升高區(qū)域的可見光源進行視頻圖像采集。
[0033]通過在火災(zāi)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)設(shè)置火災(zāi)監(jiān)控圖像采集攝像主機，再配置剩余電流式探測器及溫度式探測器對火災(zāi)監(jiān)控區(qū)域進行實時探測，獲得可見光源的熱輻射數(shù)據(jù)、煙氣擴散數(shù)據(jù)和溫度場分布數(shù)據(jù)。當可見光源的熱輻射數(shù)據(jù)、煙氣擴散數(shù)據(jù)和溫度場分布數(shù)據(jù)達到規(guī)定的火災(zāi)數(shù)值時，對火災(zāi)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的可見光源進行視頻圖像采集進一步確認是否產(chǎn)生火災(zāi)，并確認火災(zāi)的大小和燃燒強度。
[0034]在本步驟中，視頻圖像采集攝像機為EF-ACS/B256型電氣火災(zāi)監(jiān)控主機，探測傳感器為ACS-R8型剩余電流式探測器、ACS-T8型溫度式探測器和ACS-RT型剩余電流/溫度式探測器。
[0035]步驟S2:將采集到的可見光源視頻圖像數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控中心；
[0036]所述步驟S2:將采集到的可見光源視頻圖像數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控中心步驟中具體包括以下步驟:將采集到的可見光源視頻圖像數(shù)據(jù)進行視頻編碼，調(diào)節(jié)可見光源視頻圖像的亮度、對比度、飽和度及色度；將視頻編碼后的可見光源視頻圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成可在網(wǎng)絡(luò)中進行傳輸?shù)臄?shù)字信號數(shù)據(jù)并傳輸給視頻監(jiān)控中心。
[0037]將探測到的可見光源視頻圖像數(shù)據(jù)傳輸給合成編碼器，合成編碼器對可見光源視頻圖像數(shù)據(jù)采用H.264或MPEG-4視頻壓縮標準進行視頻編碼，另外可實時進行視頻瀏覽?？蓪Ξ嬅娴牧炼?、對比度、飽和度和色度進行調(diào)節(jié)，以免當視頻畫面光線較暗時影響火災(zāi)判斷。合成編碼器將采用H.264或MPEG-4視頻壓縮標準進行視頻編碼的視頻圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號通過光纖網(wǎng)絡(luò)或無線3G/4G網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。
[0038]步驟S3:對可見光源視頻圖像中可見光源的顏色變化特征和可見光源的形體變化特征進行圖像處理和分析；
[0039]所述步驟S3:對可見光源視頻圖像中可見光源的顏色變化特征和可見光源的形體變化特征進行圖像處理和分析步驟中具體包括以下步驟:通過標準的火災(zāi)火焰顏色圖像建立HIS顏色模型，將采集到的可見光源圖像轉(zhuǎn)換到HIS顏色模型下，把HIS顏色模型下的可見光源圖像中的像素映射到HIS顏色模型的空間坐標系中得到可見光源圖像像素的分布圖；通過計算可見光源在HIS顏色模型的空間坐標系中可見光源圖像像素點之間的位置關(guān)系得到可見光源形體變化特征。
[0040]根據(jù)可見光源圖像數(shù)據(jù)庫存儲的大量的可見光源標準特征圖像，提取可見光源標準特征圖像建立HIS顏色模型，將采集到的當前時間段內(nèi)的可見光源圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到HIS顏色模型下，然后把HIS模型下的可見光源圖像的像素映射到HIS顏色模型的空間坐標系中，得到采集到的當前時間段內(nèi)的可見光源圖像數(shù)據(jù)在HIS顏色模型的空間坐標系下可見光源像素的分布情況圖，通過可見光源像素分布情況圖檢測當前可見光源圖像中是否有火災(zāi)產(chǎn)生。
[0041]可見光源的形體變化、可見光源空間取向變化、可見光源的抖動以及可見光源的分合等具有自己獨特的變化規(guī)律，通過計算可見光源的空間分布特性即像素點之間的位置關(guān)系來得到可見光源形體變化特征，結(jié)合可見光源的顏色特征可達到火災(zāi)判別標準。
[0042]步驟S4:將可見光源的顏色變化特征、可見光源的形體變化特征與標準火災(zāi)火焰特征進行比對，判斷是否產(chǎn)生火災(zāi)；
[0043]所述步驟S4:將可見光源的顏色變化特征、可見光源的形體變化特征與標準火災(zāi)火焰特征進行比對，判斷是否產(chǎn)生火災(zāi)步驟中具體包括以下步驟:提取背景圖像，對背景圖像進行更新處理，確定可見光源形體變化運動像素和形體變化運動區(qū)域；判斷HIS顏色模型空間坐標系中分布的采集到的可見光源圖像像素是否為標準火災(zāi)火焰顏色像素；提取可見光源顏色區(qū)域，結(jié)合可見光源形體變化特征及變化頻率判斷是否產(chǎn)生火災(zāi)。
[0044]可見光源運動區(qū)域和可見光源像素由背景圖像估計和背景圖像更新確定，取出視頻序列中相鄰兩幀圖像，首先，對相鄰兩幀圖像進行差分得到幀間差分圖像，對當前幀和背景圖像進行差分獲得背景差分圖，然后對兩差分圖像分別進行二值化處理得到二值化圖像，最后對兩個二值化圖像進行與運算得到變化區(qū)域圖像，利用變化區(qū)域來計算背景更新圖像。
[0045]HSI把顏色分成了三個特征:色調(diào)或色相H(Hue)，可表示各種顏色的種類；明度或亮度I (Intensity),可用來表示明暗；飽和度或彩度S (Saturat1n)，可用來表明顏色的鮮艷程度。HIS顏色模型更符合人眼對景物顏色的感知。通過查詢比對數(shù)據(jù)庫中對應(yīng)火焰的HIS數(shù)據(jù)，可以對存在移動區(qū)域的圖像進行分割，提取出火焰顏色的區(qū)域。
[0046]可作為判別火災(zāi)的依據(jù)的火災(zāi)火焰的特點主要包括:圓形度，圓形度是在面積和周長的基礎(chǔ)上，計算物體或區(qū)域的形狀復(fù)雜程度的特征量?；馂?zāi)火焰形狀不規(guī)則，而大部分干擾源(如煙頭、燈光等)形狀規(guī)則程度較高。形體變化，火災(zāi)火焰應(yīng)該有較明顯的抖動，也就是說，相鄰圖像的形體應(yīng)該有比較明顯的變化，可通過計算火焰的燃燒面積來衡量火焰的形體變化?；鹧娴拈W爍頻率及面積變化趨勢，火焰的一個很重要的特性就是其跳動特性即為閃爍頻率。根據(jù)可見光源顏色的區(qū)域、可見光源特點以及特征提取的可行性，選取了可見光源顏色、可見光源圓形程度和形體變化及變化頻率作為可見光源和可見光源強度的特征值。將可見光源特征值與火災(zāi)特征數(shù)據(jù)庫中火災(zāi)火焰特征標準值進行比對判斷是否產(chǎn)生了火災(zāi)。
[0047]通過探測火災(zāi)監(jiān)控區(qū)域，對可見光源進行視頻圖像采集；將采集到的可見光源視頻圖像數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控中心；對可見光源視頻圖像中可見光源的顏色變化特征和可見光源的形體變化特征進行圖像處理和分析；將可見光源的顏色變化特征、可見光源的形體變化特征與標準火災(zāi)火焰特征進行比對，判斷是否產(chǎn)生火災(zāi)，通過上述步驟可降低火災(zāi)監(jiān)控檢測成本，縮短火災(zāi)檢測巡檢周期，提高火災(zāi)監(jiān)控檢測系統(tǒng)可靠性，減少火災(zāi)探測器和消防設(shè)備數(shù)量，簡化火災(zāi)監(jiān)控檢測系統(tǒng)的使用維護。
[0048]實施例2:
[0049]如圖2所示，一種火災(zāi)監(jiān)控方法，所述火災(zāi)監(jiān)控方法包括如下步驟:
[0050]步驟S1:選取標準的火災(zāi)火焰顏色特征、火災(zāi)火焰形體變化特征及變化頻率設(shè)置標準火災(zāi)火焰特征數(shù)據(jù)庫。
[0051]基于圖像處理的火災(zāi)監(jiān)控方法，它是利用攝像頭對現(xiàn)場進行監(jiān)視，同時對攝得的連續(xù)圖像由圖像采集卡轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像輸入計算機，不斷進行圖像處理和分析，通過早期火災(zāi)火焰的形體及顏色變化特征來探測火災(zāi)。因此需要選取標準的火災(zāi)火焰顏色特征、火災(zāi)火焰形體變化特征及變化頻率設(shè)置標準火災(zāi)火焰特征數(shù)據(jù)庫，通過將采集到的可見光源視頻圖像數(shù)據(jù)進行處理與分析后得到可見光源特征與標準火災(zāi)火焰特征數(shù)據(jù)庫中標準火災(zāi)火焰特征進行比對判斷是否產(chǎn)生火災(zāi)。
[0052]步驟S2:探測火災(zāi)監(jiān)控區(qū)域，對可見光源進行視頻圖像采集；
[0053]所述步驟S2:檢測火災(zāi)監(jiān)控區(qū)域，對可見光源進行視頻圖像采集步驟具體為:對火災(zāi)監(jiān)控區(qū)域進行實時溫度掃描探測，當火災(zāi)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)溫度異常升高時，對火災(zāi)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)溫度異常升高區(qū)域的可見光源進行視頻圖像采集。
[0054]通過在火災(zāi)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)設(shè)置火災(zāi)監(jiān)控圖像采集攝像主機，再配置剩余電流式探測器及溫度式探測器對火災(zāi)監(jiān)控區(qū)域進行實時探測，獲得可見光源的熱輻射數(shù)據(jù)、煙氣擴散數(shù)據(jù)和溫度場分布數(shù)據(jù)。當可見光源的熱輻射數(shù)據(jù)、煙氣擴散數(shù)據(jù)和溫度場分布數(shù)據(jù)達到規(guī)定的火災(zāi)數(shù)值時，對火災(zāi)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的可見光源進行視頻圖像采集進一步確認是否產(chǎn)生火災(zāi)，并確認火災(zāi)的大小和燃燒強度。
[0055]在本步驟中，視頻圖像采集攝像機為EF-ACS/B256型電氣火災(zāi)監(jiān)控主機，探測傳感器為ACS-R8型剩余電流式探測器、ACS-T8型溫度式探測器和ACS-RT型剩余電流/溫度式探測器。
[0056]步驟S3:將采集到的可見光源視頻圖像數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控中心；
[0057]所述步驟S3:將采集到的可見光源視頻圖像數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控中心步驟中具體包括以下步驟:將采集到的可見光源視頻圖像數(shù)據(jù)進行視頻編碼，調(diào)節(jié)可見光源視頻圖像的亮度、對比度、飽和度及色度；將視頻編碼后的可見光源視頻圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成可在網(wǎng)絡(luò)中進行傳輸?shù)臄?shù)字信號數(shù)據(jù)并傳輸給視頻監(jiān)控中心。
[0058]將探測到的可見光源視頻圖像數(shù)據(jù)傳輸給合成編碼器，合成編碼器對可見光源視頻圖像數(shù)據(jù)采用H.264或MPEG-4視頻壓縮標準進行視頻編碼，另外可實時進行視頻瀏覽?？蓪Ξ嬅娴牧炼?、對比度、飽和度和色度進行調(diào)節(jié)，以免當視頻畫面光線較暗時影響火災(zāi)判斷。合成編碼器將采用H.264或MPEG-4視頻壓縮標準進行視頻編碼的視頻圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號通過光纖網(wǎng)絡(luò)或無線3G/4G網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。
[0059]步驟S4:對可見光源視頻圖像中可見光源的顏色變化特征和可見光源的形體變化特征進行圖像處理和分析；
[0060]所述步驟S4:對可見光源視頻圖像中可見光源的顏色變化特征和可見光源的形體變化特征進行圖像處理和分析步驟中具體包括以下步驟:通過標準的火災(zāi)火焰顏色圖像建立HIS顏色模型，將采集到的可見光源圖像轉(zhuǎn)換到HIS顏色模型下，把HIS顏色模型下的可見光源圖像中的像素映射到HIS顏色模型的空間坐標系中得到可見光源圖像像素的分布圖；通過計算可見光源在HIS顏色模型的空間坐標系中可見光源圖像像素點之間的位置關(guān)系得到可見光源形體變化特征。
[0061]根據(jù)火災(zāi)火焰圖像數(shù)據(jù)庫存儲的大量的火災(zāi)火焰標準特征圖像，提取火災(zāi)火焰標準特征圖像建立HIS顏色模型，將采集到的當前時間段內(nèi)的可見光源圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到HIS顏色模型下，然后把HIS模型下的可見光源圖像的像素映射到HIS顏色模型的空間坐標系中，得到采集到的當前時間段內(nèi)的可見光源圖像數(shù)據(jù)在HIS顏色模型的空間坐標系下可見光源像素的分布情況圖，通過可見光源像素分布情況圖檢測當前可見光源圖像中是否有火災(zāi)產(chǎn)生。
[0062]可見光源的形體變化、可見光源空間取向變化、可見光源的抖動以及可見光源的分合等具有自己獨特的變化規(guī)律，通過計算可見光源的空間分布特性即像素點之間的位置關(guān)系來得到可見光源形體變化特征，結(jié)合可見光源的顏色特征可達到火災(zāi)判別標準。
[0063]步驟S5:將可見光源的顏色變化特征、可見光源的形體變化特征與標準火災(zāi)火焰特征進行比對，判斷是否產(chǎn)生火災(zāi)；
[0064]所述步驟S5:將可見光源的顏色變化特征、可見光源的形體變化特征與標準火災(zāi)火焰特征進行比對，判斷是否產(chǎn)生火災(zāi)步驟中具體包括以下步驟:提取背景圖像，對背景圖像進行更新處理，確定可見光源形體變化運動像素和形體變化運動區(qū)域；判斷HIS顏色模型空間坐標系中分布的采集到的可見光源圖像像素是否為標準火災(zāi)火焰顏色像素；提取可見光源顏色區(qū)域，結(jié)合可見光源形體變化特征及變化頻率判斷是否產(chǎn)生火災(zāi)。
[0065]可見光源運動區(qū)域和可見光源像素由背景圖像估計和背景圖像更新確定，取出視頻序列中相鄰兩幀圖像，首先，對相鄰兩幀圖像進行差分得到幀間差分圖像，對當前幀和背景圖像進行差分獲得背景差分圖，然后對兩差分圖像分別進行二值化處理得到二值化圖像，最后對兩個二值化圖像進行與運算得到變化區(qū)域圖像，利用變化區(qū)域來計算背景更新圖像。
[0066]HSI把顏色分成了三個特征:色調(diào)或色相H(Hue)，可表示各種顏色的種類；明度或亮度I (Intensity),可用來表示明暗；飽和度或彩度S (Saturat1n)，可用來表明顏色的鮮艷程度。HIS顏色模型更符合人眼對景物顏色的感知。通過查詢比對數(shù)據(jù)庫中對應(yīng)火焰的HIS數(shù)據(jù)，可以對存在移動區(qū)域的圖像進行分割，提取出火焰顏色的區(qū)域。
[0067]可作為判別火災(zāi)的依據(jù)的火災(zāi)火焰的特點主要包括:圓形度，圓形度是在面積和周長的基礎(chǔ)上，計算物體或區(qū)域的形狀復(fù)雜程度的特征量?；馂?zāi)火焰形狀不規(guī)則，而大部分干擾源(如煙頭、燈光等)形狀規(guī)則程度較高。形體變化，火災(zāi)火鍋應(yīng)該有較明顯的抖動，也就是說，相鄰圖像的形體應(yīng)該有比較明顯的變化，可通過計算火焰的燃燒面積來衡量火焰的形體變化。火焰的閃爍頻率及面積變化趨勢，火焰的一個很重要的特性就是其跳動特性即為閃爍頻率。根據(jù)可見光源顏色的區(qū)域、可見光源特點以及特征提取的可行性，選取了可見光源顏色、可見光源圓形程度和形體變化及變化頻率作為火焰和強度的特征值。將可見光源特征值與火災(zāi)特征數(shù)據(jù)庫中火災(zāi)火焰特征標準值進行比對判斷是否產(chǎn)生了火災(zāi)。
[0068]通過探測火災(zāi)監(jiān)控區(qū)域，對可見光源進行視頻圖像采集；將采集到的可見光源視頻圖像數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控中心；對可見光源視頻圖像中可見光源的顏色變化特征和可見光源的形體變化特征進行圖像處理和分析；將可見光源的顏色變化特征、可見光源的形體變化特征與標準火災(zāi)火焰特征進行比對，判斷是否產(chǎn)生火災(zāi)，通過上述步驟可降低火災(zāi)監(jiān)控檢測成本，縮短火災(zāi)檢測巡檢周期，提高火災(zāi)監(jiān)控檢測系統(tǒng)可靠性，減少火災(zāi)探測器和消防設(shè)備數(shù)量，簡化火災(zāi)監(jiān)控檢測系統(tǒng)的使用維護。
[0069]一種火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的實施例:
[0070]一種火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，所述火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)包括:
[0071]圖像采集模塊1，用于探測火災(zāi)監(jiān)控區(qū)域，對可見光源進行視頻圖像采集；
[0072]傳輸模塊2，用于將采集到的可見光源視頻圖像數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控中心；
[0073]處理分析模塊3，用于對可見光源視頻圖像中可見光源的顏色變化特征和可見光源的形體變化特征進行圖像處理和分析；
[0074]火災(zāi)判斷模塊4，用于將可見光源的顏色變化特征、可見光源的形體變化特征與標準火災(zāi)火焰特征進行比對，判斷是否產(chǎn)生火災(zāi)。
[0075]在本實施例中，火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)還包括:數(shù)據(jù)庫模塊5，用于選取標準的火災(zāi)火焰顏色特征、火災(zāi)火焰形體變化特征及變化頻率建立標準火災(zāi)火焰特征數(shù)據(jù)庫。
[0076]在本實施例中，火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)還包括:HIS顏色模型模塊6，用于通過標準的火災(zāi)火焰顏色圖像建立HIS顏色模型，將采集到的可見光源圖像轉(zhuǎn)換到HIS顏色模型下。
[0077]在本實施例中，火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)還包括:形體變化計算模塊7，用于計算可見光源在HIS顏色模型的空間坐標系中可見光源圖像像素點之間的位置關(guān)系得到可見光源形體變化特征。
[0078]本發(fā)明實施的優(yōu)點:通過探測火災(zāi)監(jiān)控區(qū)域，對可見光源進行視頻圖像采集；將采集到的可見光源視頻圖像數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控中心；對可見光源視頻圖像中可見光源的顏色變化特征和可見光源的形體變化特征進行圖像處理和分析；將可見光源的顏色變化特征、可見光源的形體變化特征與標準火災(zāi)火焰特征進行比對，判斷是否產(chǎn)生火災(zāi)，通過上述步驟可降低火災(zāi)監(jiān)控檢測成本，縮短火災(zāi)檢測巡檢周期，提高火災(zāi)監(jiān)控檢測系統(tǒng)可靠性，減少火災(zāi)探測器和消防設(shè)備數(shù)量，簡化火災(zāi)監(jiān)控檢測系統(tǒng)的使用維護。
[0079]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的技術(shù)人員在本發(fā)明公開的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護范圍為準。
【主權(quán)項】
1.一種火災(zāi)監(jiān)控方法，其特征在于，所述火災(zāi)監(jiān)控方法包括如下步驟: 探測火災(zāi)監(jiān)控區(qū)域，對可見光源進行視頻圖像采集； 將采集到的可見光源視頻圖像數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控中心； 對可見光源視頻圖像中可見光源的顏色變化特征和可見光源的形體變化特征進行圖像處理和分析； 將可見光源的顏色變化特征、可見光源的形體變化特征與標準火災(zāi)火焰特征進行比對，判斷是否產(chǎn)生火災(zāi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火災(zāi)監(jiān)控方法，其特征在于，所述檢測火災(zāi)監(jiān)控區(qū)域，對可見光源進行視頻圖像采集步驟執(zhí)行前執(zhí)行以下步驟:選取標準的火災(zāi)火焰顏色特征、火災(zāi)火焰形體變化特征及變化頻率設(shè)置標準火災(zāi)火焰特征數(shù)據(jù)庫。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火災(zāi)監(jiān)控方法，其特征在于，所述檢測火災(zāi)監(jiān)控區(qū)域，對可見光源進行視頻圖像采集步驟具體為:對火災(zāi)監(jiān)控區(qū)域進行實時溫度掃描探測，當火災(zāi)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)溫度異常升高時，對火災(zāi)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)溫度異常升高區(qū)域的可見光源進行視頻圖像采集。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火災(zāi)監(jiān)控方法，其特征在于，所述將采集到的可見光源視頻圖像數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控中心步驟中具體包括以下步驟:將采集到的可見光源視頻圖像數(shù)據(jù)進行視頻編碼，調(diào)節(jié)可見光源視頻圖像的亮度、對比度、飽和度及色度；將視頻編碼后的可見光源視頻圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成可在網(wǎng)絡(luò)中進行傳輸?shù)臄?shù)字信號數(shù)據(jù)并傳輸給視頻監(jiān)控中心。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火災(zāi)監(jiān)控方法，其特征在于，所述對可見光源視頻圖像中可見光源的顏色變化特征和可見光源的形體變化特征進行圖像處理和分析步驟中具體包括以下步驟:通過標準的火災(zāi)火焰顏色圖像建立HIS顏色模型，將采集到的可見光源圖像轉(zhuǎn)換到HIS顏色模型下，把HIS顏色模型下的可見光源圖像中的像素映射到HIS顏色模型的空間坐標系中得到可見光源圖像像素的分布圖；通過計算可見光源在HIS顏色模型的空間坐標系中可見光源圖像像素點之間的位置關(guān)系得到可見光源形體變化特征。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的火災(zāi)監(jiān)控方法，其特征在于，所述將可見光源的顏色變化特征、可見光源的形體變化特征與標準火災(zāi)火焰特征進行比對，判斷是否產(chǎn)生火災(zāi)步驟中具體包括以下步驟:提取背景圖像，對背景圖像進行更新處理，確定可見光源形體變化運動像素和形體變化運動區(qū)域；判斷HIS顏色模型空間坐標系中分布的采集到的可見光源圖像像素是否為標準可見光源顏色像素；提取可見光源顏色區(qū)域，結(jié)合可見光源形體變化特征及變化頻率判斷是否產(chǎn)生火災(zāi)。7.一種火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)包括: 圖像采集模塊，用于探測火災(zāi)監(jiān)控區(qū)域，對可見光源進行視頻圖像采集； 傳輸模塊，用于將采集到的可見光源視頻圖像數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控中心； 處理分析模塊，用于對可見光源視頻圖像中可見光源的顏色變化特征和可見光源的形體變化特征進行圖像處理和分析； 火災(zāi)判斷模塊，用于將可見光源的顏色變化特征、可見光源的形體變化特征與標準火災(zāi)火焰特征進行比對，判斷是否產(chǎn)生火災(zāi)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)還包括:數(shù)據(jù)庫模塊，用于選取標準的火災(zāi)火焰顏色特征、火災(zāi)火焰形體變化特征及變化頻率建立標準火災(zāi)火焰特征數(shù)據(jù)庫。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)還包括:HIS顏色模型模塊，用于通過標準的可見光源顏色圖像建立HIS顏色模型，將采集到的可見光源圖像轉(zhuǎn)換到HIS顏色模型下。10.根據(jù)權(quán)利要求7至9所述的火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)還包括:形體變化計算模塊，用于計算可見光源在HIS顏色模型的空間坐標系中可見光源圖像像素點之間的位置關(guān)系得到可見光源形體變化特征。
【文檔編號】G08B17/12GK106033636SQ201510102791
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2015年3月10日
【發(fā)明人】王鑫, 陳剛, 過麗萍
【申請人】上海昕鼎網(wǎng)絡(luò)科技有限公司