[发明专利]结合图像处理技术与红外传感器的火灾探测方法及系统

说明书

本发明实施例涉及一种结合图像处理技术与红外传感器的火灾探测方法及系统，包括数字信号处理单元、图像采集设备、红外传感器和激光测距传感器，通过激光测距传感器与红外传感器准确识别目标区域的表面温度，同时利用图像采集设备视觉识别获取目标区域的图像数据，将表面温度与图像数据输入BP神经网络模型中利用BP神经网络正确识别判断目标区域是否发生火灾，可以大幅度的提高对目标区域火源识别的准确性与稳定性，该方法能够应用于森林火灾探测、消防灭火、化工厂环境探测、农业评估等环境，该方法的应用在生产生活中发挥极大的作用，也解决了现有对火灾的探测系统或方法使用场所有限制，且探测过程易受干扰的技术问题。

技术领域

本发明涉及火灾探测数据处理技术领域，尤其涉及一种结合图像处理技术与红外传感器的火灾探测方法及系统。

背景技术

目前在火灾探测领域中，主要应用的是气体型、感烟型、温度型、感光型和图像型的火灾报警系统。自然界中存在着诸多影响火灾探测的因素，如空间高度、热量屏障、覆盖范围、远程信号传输等。在这些情况下，传统的接触式探测手段，如感温、感烟式火灾探测器并不能有效利用，不但需要高成本的支持，而且可靠性、准确度、实施性都很低，由此对于火灾检测的效果不佳。

如中国知识产权局公开的申请号为201510016281.4、公开号为CN104504382A、发明名称为“一种基于图像处理技术的火焰识别算法”的发明专利，该识别算法是通过内外焰提取算法找到火焰的最高点以及重心，并分别记录两点坐标；然后经此做出两点连线并提取两点连线上的RGB值；同时对两点连线上的RGB值与标准火焰RGB特征库进行比较，通过比较得出一个匹配值，然后通过匹配值的大小来判定图像是否为火焰图像。但是该方法只采用摄像头获取图片信息分辨是否发生火灾，准确度不高，摄像头拍摄图片受到光线影响严重，使得该识别算法识别火灾应用场景有限；该方法还通过图像判断易受到外界图片信息的干扰，假如直接在摄像头前放置一张火焰照片即可使得报警器报警，造成错误的识别。

如中国知识产权局公开的申请号为201410163501.1、公开号为CN103927838A、发明名称为“一种烟雾热成像火灾自动定位探测系统及方法”的发明专利，该方法通过编码器对所有光电烟雾探测器进行编码，将探测器位置编号和热像视场进行对应，确定火灾具体位置。但是该方法采用烟雾传感器无法检测到较远距离的火灾信息，探测火灾的场所有限，例如：在森林，油厂等各种比较复杂的环境中采用该方法无法探测火灾。

发明内容

本发明实施例提供了一种结合图像处理技术与红外传感器的火灾探测方法及系统，用于解决现有对火灾的探测系统或方法使用场所有限制，且探测过程易受干扰的技术问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种结合图像处理技术与红外传感器的火灾探测系统，包括以下步骤：

S1.通过图像采集设备对目标区域进行图像采集，获得目标图像；同时通过红外传感器和激光测距传感器对所述目标区域进行温度和距离检测，获得目标温度和目标距离；

S2.对所述目标温度、所述目标距离和所述目标图像进行处理，得到目标区域的表面温度、图像颜色占比、图像变化率、图像圆形度和图像尖角宽度；

S3.将所述目标区域的表面温度、图像颜色占比、图像变化率、图像圆形度和图像尖角宽度作为输入层输入BP神经网络模型判断是否发生火灾。

优选地，还包括：所述BP神经网络模型输出层输出的数值记为Q，若Q∈[0，0.75)，则所述目标区域没有发生火灾；若Q∈[0.75，1]，则所述目标区域发生火灾。

优选地，对所述目标温度、所述目标距离处理具体包括：

获取所述目标区域的实际温度、所述目标区域周围的环境温度、所述红外传感器的参考发射率和实际发射率；