[发明专利]基于图像匹配的消防通道障碍物检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理和智能安防领域，尤其涉及一种基于图像匹配的消防通道障碍物检测方法。

背景技术

消防通道是指在各种险情发生时，用于消防人员实施营救和被困人员疏散的通道。消防法规定任何单位和个人不得占用、堵塞、封闭消防通道。事实上，由于消防通道通常缺乏管理，导致各种垃圾，物品以及车辆等障碍物常常出现在消防通道中，堵塞消防通道，当险情发生时，将对人们的生命财产带来巨大危害。因此，对消防通道的障碍物进行检测就显得尤为重要。

传统的消防通道障碍物检测主要依靠人工安全检查，指定专门工作人员定期到特定消防通道查看消防通道是否堵塞，此种方法虽然简单易行，不需要依靠复杂设备，但是该方法的缺点一是不能及时发现消防通道是否堵塞，受人工检查的周期影响大；二是较大地依赖工作人员的专业素质和工作态度，主观性强。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种基于图像匹配的消防通道障碍物检测方法。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种基于图像匹配的消防通道障碍物检测方法，包括：

步骤1，在需要检测的通道架设摄像头，通过摄像头采集通道场景图像；

步骤2，摄像头检测通道系统部署过程中，保存背景模板图像形成背景模板图像集，并设置通道的重点检测区域；

步骤3，对背景模板图像集以及待匹配图像进行降噪预处理；

步骤4，计算每张背景模板图像集中的背景模板图像与待匹配图像的匹配度；

步骤5，计算待匹配图像与背景模板图像集的匹配度，根据背景模板图像集的匹配度与阈值的比较结果，判断当次检测待匹配图像中障碍物是否存在，障碍物存在则报警。

上述技术方案的有益效果为：本发明方法适应性较广，可满足消防通道场景多变的需求；系统按一定时间间隔采集消防通道内指定监测区域的实时场景图像并进行匹配，既能保障系统能够实时检测到障碍物并予以报警，及时保障通道的畅通性，同时也降低了系统开销；另外基于特征的图像匹配用于消防通道障碍物检测，使得通道堵塞判定更加准确有效。

所述的基于图像匹配的消防通道障碍物检测方法，优选的，所述步骤1包括：

步骤1-1，各通道口架设固定的摄像头，所述架设的摄像头之间相互连接形成摄像头检测系统，所述摄像头拍摄对象为通道主体部分。

上述技术方案的有益效果为：架设的摄像头之间相互连接形成摄像头检测系统，能够有效的对检测通道进行实时检测，对于可能存在的障碍物能够及时的发现并采取报警措施，防止消防通道被障碍物占用，降低人员逃生所存在的潜在危险。

所述的基于图像匹配的消防通道障碍物检测方法，优选的，所述步骤2包括：

步骤2-1，所述摄像头部署阶段，获取不含障碍物的通道背景模板图像，保存所述背景模板图像生成背景模板图像集；

步骤2-2，所述摄像头对其所检测的通道实时获取待匹配图像。

上述技术方案的有益效果为：所述摄像头不仅用于采集通道实时获取待匹配图像，而且在摄像头初始化状态时，获取初始的不含障碍物的通道背景模板图像。

所述的基于图像匹配的消防通道障碍物检测方法，优选的，所述步骤2-1包括：

步骤2-3，通过摄像头获取多种光照背景下的背景模板图像进行后续联合匹配来减弱光照变化对图像匹配结果的干扰；

步骤2-4，所述摄像头重点检测区域的设置采用人工描点的方法，降低摄像头检测系统的复杂性，提高检测重点区域的准确性，人工描点即指定用户根据通道要求对背景模板图像指定的通道区域使用鼠标标定或坐标输入的方法进行边界点描点，边界点圈定的重点检测区域即为背景模板图像中的指定检测区域，该人工描点操作只在摄像头检测系统部署的最初过程中，在日常检测工作时并不会重复进行；

步骤2-5，人工描点后，获得重点检测区域的边界点序列PSeq的坐标集，所述边界点序列PSeq的坐标集中点的个数为10-20之间的整数。

上述技术方案的有益效果为：由于通常消防通道场景变化丰富，对实时场景的匹配存在一个重要的干扰因素即光照影响。图像识别的算法中对于光照变化的影响提出了多种措施，但是一直没办法消除光照对匹配效果的影响。本发明中为了提高系统的稳定性，采用多种光照背景下的模板图像进行联合匹配的方式来减弱光照变化对匹配结果的干扰。

所述的基于图像匹配的消防通道障碍物检测方法，优选的，包括：