[发明专利]一种基于二维图像的林火定位方法和装置

摘要

本发明涉及森林防火监测和野外环境监控技术领域，具体公开了一种基于二维图像的林火定位方法和装置。其定位方法的实现过程为：采用影像采集设备采集位置信息，火源识别模块从中识别出火情信息，并将其传送后端处理器，后端处理器中的火情定位模块从中定位出火源位置。本发明能够精确为森林火灾定位，在半径五公里范围内误差不大于正负50米，为森林防火管理人员提供精确及时的信息，提升打火效率。相对需要使用两个红外线热成像仪的视差定位法，本发明只需要使用一个红外线热成像仪即能准确定位，能大大减低森林火灾监测系统的建设成本。本定位方法能全自动运作，无需人工协助就能在数秒内为林火准确定位。

主权项

一种基于二维图像的林火定位方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.建立全球数字高程模型：根据地球表面的高度数据，组成一个球状的点云，每三个相邻的点组成一个三角形的面，组合成全球的山势图，进而建立起全球数字高程模型，同时建立全球数字高程模型坐标和现实地球坐标的对照表；S2.存储影像采集设备的位置信息：在后端处理器中存储所有已安装的影像采集设备的地理位置信息，并在所述全球数字高程模型中建立相对应的模拟监测点；所述地理位置信息包括影像采集设备所在位置的经纬度和高度信息；S3.识别森林火情：前端处理器根据影像采集设备的传感器组件探知的火情信息，进行火情识别；如识别出有火情，则将火情警报、存在火情警报的二维影像、火源在影像采集设备所采集的二维影像中的平面坐标位置、影像采集设备的地理位置信息以及影像采集设备的拍摄角信息传送至后端处理器；S4.定位火源位置：S41.后端处理器利用二维影像的平面坐标数据，在全球数字高程模型中，从监测到火源的影像采集设备对应的模拟监测点处模拟投射出一条指向二维影像上火源位置的直线，用于重构现实环境中视野和光线进入影像采集设备镜头的路径；S42.所述直线在全球数字高程模型中逐步增长，每步移动一定像素值；每增长一次，就执行一次碰撞感测，碰撞感测即为查看直线是否与全球数字高程模型中的任何面产生碰撞； S43.如果直线和全球数字高程模型中的面发生碰撞，那么在碰撞发生的位置就是林火发生的实际位置，即火源的位置，查找全球数字高程模型中坐标和现实地球坐标的对照表就得出该位置的经度、纬度和高度信息；S44.如果直线增长至超过有效监控范围一定倍数的距离后，仍没有和全球数字高程模型中的面发生碰撞，则停止再将直线延伸；此时得出在直线经过的空间出现了火情，但是无法感知距离；采用人工从三维地图上沿着模拟直线的路径，并配合实时视频监控信息以找出火源的位置。