[发明专利]一种基于图像辨识的消防炮定位方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于图像辨识的消防炮定位方法及装置，消防炮定位方法包括以下步骤：炮管水平方向调整角度的确定，包括以下步骤：处理单元通过对图像分析处理，在图像上标记火源区域的中心，根据火焰区域的中心相对于图像中心的位置，与炮管形成的夹角即为炮管水平方向调整角度；炮管垂直方向调整角度的确定，包括以下步骤：根据图像上标记火源区域的中心，确定炮管的定位角及消防炮的落水点位置，再结合消防炮安装高度、射流速度修正炮管，得到炮管仰角即为炮管垂直方向调整角度。本发明的消防炮定位方法及装置，使用广角摄像镜头结合传感器构成的广角火焰探测器，广角镜头探测范围广，可探测以消防炮为中心360度范围内的火焰目标。

技术领域

本发明属于消防炮技术领域，具体涉及一种基于图像辨识的消防炮定位方法及装置。

背景技术

消防炮以射流量大，灭火剂喷射集中，在大空间消防领域有着非常重要的地位。在环境和空间相对复杂的情况下，实现准确快速的火点定位是消防炮控制的关键。目前主要采用红紫外传感器的扫描定位技术和采用图像传感器的两次定位技术。

红紫外传感器使用紫外传感器进行火情触发，在触发后，使用红外传感器进行水平和垂直扫描定位。该技术存在以下缺陷：

1.在水平扫描过程中，信号强弱表征的是垂直方向的积分值，不能代表着火点具体强度和形状大小。因此，对于多点火情，很难准确判定喷射位置的先后顺序。

2.在有电弧焊、卤素灯、气体放电管、紫外灯等能够发出一定紫外线的场合，将会触发紫外传感器，引起消防炮进行红外扫描，触发消防炮灭火，形成对消防炮的误导。

3.对扫描到的位置点，对于消防炮炮口瞄准方向来说是直线瞄准，但是射流轨迹是抛物线，很难定点瞄准。在这种情况下，部分厂家采用消防炮垂直方向摆动的方式进行灭火，但这种方式大大削弱了消防炮射流集中的优势。

图像传感器的两次定位技术是在触发火灾报警的探测器检测到火点后，给出初定位坐标，消防炮将转动到该位置，然后利用炮口上的火灾探测器做二次精确定位。该技术存在以下缺陷：

1.火灾探测需要两次探测动作，定位响应时间慢。

2.存在和红紫外扫描炮缺陷3相同的技术问题。尽管有些厂家对此做了改进，比如采用炮口摄像机和探测器的摄像机进行双目视觉判定距离，但是由于实际安装过程中存在两个摄像机距离测量和按要求精确安装困难，这种方法也很多停留在实验室内。

3.探测器数量增加，故障率也相应提高，安装和调试也变得更加麻烦，甚至对于一些使用场所来说，过多的信号连线却成了新的火灾隐患。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述现有技术中存在的问题，提供一种基于图像辨识的消防炮定位方法及装置，使用广角摄像镜头结合传感器构成的广角火焰探测器，不需要扫描定位，也不需要两次定位，定位简单且精准，提供装置的使用寿命。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于图像辨识的消防炮定位方，包括以下步骤：

图像探测器的摄像头采集视场覆盖范围内的图像，经处理单元分析处理，判断摄像头的视场覆盖范围内是否有火源，如有火源存在时，处理单元根据火源位置确定消防炮的炮管水平方向调整角度和垂直方向调整角度，然后驱动运动控制单元调整炮管在水平方向的转角和垂直方向的转角，使得消防炮的落水点位置与火源位置重合；其中，

炮管水平方向调整角度的确定，包括以下步骤：

处理单元通过对图像分析处理，在图像上标记火源区域的中心，根据火焰区域的中心相对于图像中心的位置，与炮管形成的夹角即为炮管水平方向调整角度；

炮管垂直方向调整角度的确定，包括以下步骤：