[发明专利]基于计算机视觉的轨道交通综合监控火灾闭路电视系统及实现方法

说明书

本发明公开了一种基于计算机视觉的轨道交通综合监控火灾闭路电视系统，包括烟雾颜色分析单元、烟雾主运动方向分析单元、视频动态纹理分析单元和模式识别单元；烟雾颜色分析单元基于视频图像烟雾颜色检测方法，得出烟雾在视频中呈现的颜色特性，获取烟雾颜色谱，过滤掉视频中非烟雾区域的干扰；烟雾主运动方向分析单元基于帧差法计算出视频中动态运动的物体的运动方向，得出烟雾运动方向；视频动态纹理分析单元采用动态纹理分析的方法，排除钢体运动干扰，在流体运动物体里提取基于三个正交平面的局部二值模式特征；本申请加快了报警的响应，赢得了宝贵的救援时间，节省了原先FAS专业的软硬件开销，提高了地铁综合监控软件平台的集成水平。

技术领域

本发明涉及城市轨道交通领域，更准确地说本发明应用于地铁综合监控系统(ISCS，Intergrate Supervision and Control System)、闭路电视系统以及火灾报警系统，属于自动化技术领域。

背景技术

随着国内城市轨道交通的迅速发展，综合监控在地铁上得到广泛应用和飞速发展，从早期的粗放集成，到现在的各种新技术新方法雨后春笋。现阶段，地铁火灾报警系统采用各式的烟感温感传感器，传统的基于传感器烟雾探测系统监测范围小，且传感器极易老化中毒导致灵敏度降低，视频烟雾探测技术由于其自身的响应时间短、灵敏度高、覆盖面积大等优点，受到越来越多的亲睐。

目前，地铁火灾监控系统和闭路电视系统(也称视频监控系统，CCTV， ClosedCircuit Television)是分立设置，独立管理。存在着重复投资，系统间资源共享困难，系统间软硬件平台参差不齐，系统结构及通信协议种类繁杂，不利于维护管理等缺点。

随着自动化技术的发展，越来越多的地铁线路开始考虑和实施综合监控系统，通过统一的综合监控系统软硬件平台，统一的人机交互界面，实现资源共享，有利于紧急情况下的事件处理，提高地铁综合监控软件平台的集成水平。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出基于计算机视觉的轨道交通综合监控火灾闭路电视系统及实现方法，在传统视频监控的基础上，融入火灾报警算法，实现智能化监控，具有一定的先进性。

本发明技术方案如下：

一种基于计算机视觉的轨道交通综合监控火灾闭路电视系统，包括烟雾颜色分析单元、烟雾主运动方向分析单元、视频动态纹理分析单元和模式识别单元；

烟雾颜色分析单元基于视频图像烟雾颜色检测方法，得出烟雾在视频中呈现的颜色特性，获取烟雾颜色谱，过滤掉视频中非烟雾区域的干扰；

烟雾主运动方向分析单元采用帧差法计算出视频中动态运动的物体的运动方向，得出烟雾运动方向；

视频动态纹理分析单元采用动态纹理分析的方法，排除钢体运动干扰，在流体运动物体里提取基于三个正交平面的局部二值模式(LBP-TOP)特征。

烟雾颜色分析单元进行烟雾颜色分析具体包括以下步骤：

将每个图像划分为等大小的图像块，对于图像块内的像素点，基于公式 (1-1)计算RGB颜色空间R，G，B值中最小值，公式(1-2)计算RGB颜色空间R，G，B值中最大值C_max，公式(1-3)计算RGB颜色空间R，G，B值的平均值 I；

C_min＝min(R，G，B) (1-1)

C_max＝max(R，G，B) (1-2)

I＝(R+G+B)/3 (1-3)

基于烟雾点的颜色判断规则，判断是否为疑似烟雾点；

烟雾点的颜色判断规则为：