[发明专利]一种在YCRCB颜色空间中基于种子区域生长法则的火灾检测方法

说明书

本发明涉及一种在YCRCB颜色空间中基于种子区域生长法则的火灾检测方法，属于火灾检测技术领域。本发明包括采集图像、进行帧图像预处理，利用火灾的颜色特性在YCrCb通道进行图像种子选取、得到的种子根据灰度值和色度差相似性准则进行区域生长，对生长后的图像进行火焰图像动态特征的判别，进而得到火灾最终的判别结果。本发明解决了目前火灾识别准确性低、运算度大的问题，能有效提高火灾检测的速度与准确性。

技术领域

本发明涉及一种在YCRCB颜色空间中基于种子区域生长法则的火灾检测方法， 属于火灾检测技术领域。

背景技术

火灾是一种灾害事件，会迅速造成重大伤害和财产损失。为了减少此类灾害， 早期无假警报的火灾探测至关重要。因此，各种自动火灾探测技术正在被开发，并 且在现实生活中被广泛使用。

目前的火灾区域检测算法大多数基于RGB彩色图像和一些简单的火灾的静态及动态特征进行分析的，但火灾图像受背景光照的影响明显，传统的基于RGB通道的 检测方法在火灾背景与火灾颜色相似的情况下，检测效果较差；另外传统方法的技 术的运量较大，需要多次对整幅图像进行点对点操作。

发明内容

本发明提供了一种在YCRCB颜色空间中基于种子区域生长法则的火灾检测方 法，以用于解决目前的火灾检测算法存在的火灾在明亮背景下检测效率不高、准确 性低、运算度大以及检测速率较慢的问题。

本发明的技术方案是：一种在YCRCB颜色空间中基于种子区域生长法则的火 灾检测方法，包括采集图像、进行帧图像预处理，利用火灾的颜色特性在YCrCb通 道进行图像像素种子选取、得到的种子根据灰度值和色度差相似性准则进行区域生 长，对生长后的图像进行火焰图像动态特征的判别，进而得到火灾最终的判别结果。

作为本发明的进一步方案，所述方法的具体步骤如下：

Step1、通过图像采集设备采集疑似火灾图像，再进行图像预处理；

Step2、将所处理的彩色图像从RGB转化到YCrCb空间当中；

Step3、在YCrCb空间中基于像素的相似性准则选取图像像素种子；

Step4、根据种子的生长准则，在YCrCb空间中对选取种子区域进行区域生长； 种子的生长准则以图像灰度差和色度差为判定条件；

Step5、基于火焰图像在YCrCb通道上进行区域分割；

Step6、对图像区域分割后，通过动态调节区域生长准则中的灰度差阈值及色度差阈值的大小处理过分割及欠分割问题；

Step7、对图像YCrCb通道的特性进行筛选，再次去除掉与火灾图像相似的图像 区域；

Step8、对疑似火焰区域的动态特征进行分析，得到火灾最终的判别结果。

作为本发明的进一步方案，所述Step1中图像预处理包括图像滤波、图像增强。

作为本发明的进一步方案，所述Step3中，利用基于像素的相似性准则选取图像像素种子的基础上，加入根据火焰图像色彩通道的限制性条件，色彩通道的限制性 条件公式为：

Y(x，y)Cb(x，y)

Cr(x，y)Cb(x，y)

其中Y(x，y)、Cr(x，y)和Cb(x，y)分别是空间位置(x，y)的亮度、蓝色度和红 色度值；根据火焰图像的统计规律：火焰像素在YCrCb颜色通道中，Y通道值大于 Cb通道值，Cr通道值大于Cb通道值；

其次，基于像素的相似性准则包括如下：

(1)相似度公式：