[发明专利]一种隧道型复合火焰探测识别方法

权利要求书

1.一种隧道型复合火焰探测识别方法，其特征在于，所述方法应用于隧道型复合火焰探测器，所述隧道型复合火焰探测器包括高清视频模组、嵌入式芯片、用于采集两种不同波段的红外信号的热释电模块、单片机，所述高清视频模组通过MIPI接口与嵌入式芯片连接，所述热释电模块与单片机连接，单片机与嵌入式芯片连接；所述方法包括：

步骤a：高清视频模组捕捉图像序列，对获取的图像序列进行二值化运算后进行连通性分析，得到有效目标的区域标记图，计算有效目标的亮度均值；所述对获取的图像序列进行二值化运算后进行连通性分析，得到有效目标的区域标记图，包括以下步骤：

步骤a1：高清视频模组捕捉到监控场所的近红外图像信息，并将图像信息发送到图像解码芯片进行解码；热释电模块采集监控场所的两种不同波段的红外信号，并将采集的红外信号通过单片机发送至嵌入式芯片；

步骤a2：图像解码芯片将解码后的图像发送至嵌入式芯片并对输入的图像信息计算图像的像素值均值，如果像素值均值小于第一预设阈值则认为视频质量合格；

步骤a3：若视频质量合格，则对输入的图像序列进行帧间差分运算，得到目标运动的图像，统计图像中运动的点的数量，如果运动的点的数量大于第二预设阈值，则进入步骤a4，否则继续步骤a3；

步骤a4：对输入的图像序列采用第三预设阈值进行二值化运算，得到二值化图像，并对得到的二值化图像进行形态学去噪，除去干扰点与孤立的像素点；然后对去噪后的二值化图像进行连通性分析，统计每个连通区域的面积，面积大于第四预设阈值的目标认为是有效目标，得到有效目标的区域标记图；

步骤b：当达到一个固定检测周期后，计算有效目标的面积变化率特征，然后对有效目标的亮度均值序列进行快速傅里叶变换得到目标的频谱特征值，即得到有效目标的动态特征；

步骤c：对所述热释电模块采集的两种不同波段的红外信号分别提取一个固定采样周期的标准差、波峰波谷数及幅值超限数；

步骤d：对所述热释电模块采集的两种不同波段的红外信号，分别提取一个固定检测周期的信号并进行快速傅里叶变换，得到两种不同波段的红外信号的频谱特征值；

步骤e：对得到的有效目标的亮度均值、面积变化率特征、动态特征与热释电模块采集的两种不同波段的红外信号的标准差、波峰波谷数、幅值超限数以及频谱特征值相融合，基于径向基核函数的支持向量机SVM，多次采用十折交叉验证法进行训练，选取准确率最高的模型作为最终的火焰判决模型，利用火焰判决模型进行火焰判决，当判决为火焰时，发出火灾报警信号，同时将火灾报警信号通过通讯接线传输到外部的消防控制室。

2.根据权利要求1所述的一种隧道型复合火焰探测识别方法，其特征在于，所述计算有效目标的亮度均值，包括：

对于得到目标区域标记图，通过公式计算有效目标的亮度均值；其中，i表示图像的第i行，j表示图像的第j列，I(i,j)为图像第i行第j列的像素值，Region为目标区域，area为目标区域面积，mean表示有效目标的亮度均值。

3.根据权利要求1所述的一种隧道型复合火焰探测识别方法，其特征在于，所述步骤c，包括：

通过公式对所述热释电模块采集的两种不同波段的红外信号提取一个固定采样周期的标准差，其中ADC_i为收集的一段热释电数据中的第i个点的值；是该段热释电数据的平均值；n是数据的一个固定采样周期的采样点数；

依据波峰判据以及波谷判据对所述热释电模块采集的两种不同波段的红外信号提取一个固定采样周期的波峰波谷数，其中，

波峰判据为ADC_i＝(ADC_iADC_i-1)(ADC_iADC_i+1) i＝2,3,...n-1

波谷判据为ADC_i＝(ADC_iADC_i-1)(ADC_iADC_i+1) i＝2,3...n-1

通过公式N＝count(ADC_ith)i＝1,2…,n对所述热释电模块采集的两种不同波段的红外信号提取一个固定采样周期的幅值超限数，其中，count函数为统计一个固定采样周期的中超过第五预设阈值的次数，th表示第五预设阈值。