[发明专利]一种基于计算机视觉监视技术的火焰智能检测器

权利要求书

1.一种基于计算机视觉监视技术的火焰智能检测方法，包括计算机、模拟摄像机、视频采集卡以及服务器，模拟摄像机的视频信号输出链接至视频采集卡，服务器通过视频采集卡的驱动程序直接读取图像数据，再传输至计算机；其特征是：所述计算机内安装有火焰智能检测模块：进行以下检测步骤：

1)、读取传感器采样的图像；

2)、对图像进行预处理，包括去噪声和平滑滤波；

3)、读取当前状态标识，如果标识是未检测到火焰则进入步骤4，否则进行步骤9；

4)、用象素级处理方法将当前观测图像分割为二值化的图像，其中图像中可能是火的象素标识为1，使不是火的区域标识为0；用连通体算法检测标识为1的区域，并生成检测结果链表；

5)、从检测结果链表中依次读出可能是火焰的区域，对每个区域提取区域级的特征并识别，再将识别为火焰的区域生成为链表；

6)、对火焰区域的链表进行时间域滤波，具体做法是，用链表中的每个区域关联跟踪结果，如果跟踪结果被关联成功，则更新跟踪结果，如果跟踪结果长时间未被更新，则将其删除；

7)、判断跟踪结果中是否有区域满足检测条件，我们设置检测条件是该区域连续30帧被识别为火焰，如果满足条件则进入步骤8，否则返回步骤1；

8)、设置状态标识为检测到火焰，并且用检测结果的区域初始化火焰跟踪器，返回步骤1；

9)、用象素级方法分割图像中可能是火焰的区域，并利用跟踪结果进行区域匹配，寻找最具可能是火焰的区域；

10)、如果找到最具可能的区域则进入步骤11，否则设置状态标识为为检测到火焰，并返回步骤1；

11)、用最具可能的区域更新火焰状态参数；

12)、利用摄像机标定结果计算火焰在世界坐标系中的位置并输出；

13)、返回步骤1；

上述步骤中，对疑是火焰区域的分割和特征提取采取Marr视觉系统的分阶段处理的方式，用象素级特征分割火焰区域，在此基础上再用区域级特征检察疑 是区域是否满足火焰的视觉属性，判别过程用多特征联合的决策树进行；两个层次的工作共同完成疑是火焰区域的检测，并将检测结果进行时间域滤波，以去除偶然性的结果。

2.根据权利要求1所述一种基于计算机视觉监视技术的火焰智能检测方法，其特征是：所述模拟摄像机安装在消防炮上；所述计算机内还安装有智能灭火模块：进行以下消防炮定位步骤：

1)、当场景中出现受关注火焰，计算机从固定摄像机传输的画面检测出火焰的存在，并且用定位算法获知火焰的大致位置；如果火焰被多个固定摄像机同时观测到，则融合火焰的位置信息；

2)、用火焰位置信息指导消防炮瞄准，瞄准过程采用迭代的方式，即将消防炮对准初始检测的火焰位置，如果消防炮上的摄像机发现火焰，但火焰不在画面的中心，那么启用火焰跟踪算法，同时调整消防炮的角度，反复调整直到火焰对准图像中心；

3)、火焰对准消防炮上摄像机的图像中心意味着消防炮已经瞄准了火焰，这时启动灭火装置，扑灭火焰。