一种火灾红外波段检测方法技术

本发明专利技术公开了一种火灾红外波段检测方法，包括通过红外成像设备和可见光成像设备，对同一区域采集，得到视频图像；对红外成像的视频图像和可见光成像的视频图像分别进行处理，得到降噪后的变分辨率的第一待识别图像和第二待识别图像；对第一待识别图像和第二待识别图像进行分割，得到对应的可疑火焰区域，并在判断结果为可疑火焰区域有效的情况下，将红外成像的视频图像的可疑火焰区域与可见光成像的视频图像的可疑火焰区域进行对比，并根据对比结果，判断可疑火焰区域是否为火焰；在判断结果为可疑火焰区域为火焰的情况下，对出现火焰的视频帧数进行计算，并在出现火焰的视频帧数大于或等于预先设定的阈值的情况下，判断视频采集区域发生火灾。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及火灾检测领域，具体来说，涉及。
技术介绍
火灾是非常危险严重的灾害，道路上的火灾通常是由车辆自燃、汽车碰撞、追尾引 起的燃油泄漏而引发的，建筑物内火灾则由照明及通风设备随着电路老化或其他危险品等 原因而引发。这些事故一般为突发性事故。道路上发生火灾后，会造成交通堵塞、安全疏通 困难；建筑物内发生火灾，特别是人流量大的地方，人员疏散困难，因此，火灾极易造成大量 的人员伤亡和财产损失。所以合理有效地设置火灾检测与报警系统，及时发现异常状况的 发生，能够使损失降到最低程度。 目前，现有的火灾检测方法主要有以下几种： -是分布式光纤温度监测技术，主机和被测对象之间只用光纤相连，基于对电信 号进行处理和对比计算出温度沿光纤的分布曲线，主要缺点是反应时间长，使用寿命短，报 警定位不准确，而且探测到火情后需要重新熔接光缆，导致精度下降，再加上系统价格高， 所以很难得到大规模推广。 二是双波长火焰自动检测技术，通过检测火灾中辐射光的特定波长和频谱范围来 判定火灾。系统设置两个能接收不同波段的传感器，利用燃烧变化频率和光谱分布这两个 特征识别火焰燃烧，实现火灾检测。该方法反应速度快，误报少，但主要缺点是对初期火焰 不敏感，受环境影响大，价格高、维护量大。 三是光纤光栅感温探测技术，利用光纤材料的光敏性，当光纤光栅的温度变化时， 反射回的窄带光的中心波长发生线性变化，从而测量出相应监测点的温度。该方法定位准 确、受环境影响小。缺点是扩展性差，解调设备复杂、昂贵。 四是视频火焰监测技术，使用摄像机进行拍摄视频图像，再采集到计算机内进行 数字图像处理，根据火焰的典型特征识别出火焰，从而判断出火灾。该方法可直接利用原有 的视频监控图像，缺点是受干扰很大，容易误报和漏报。 以上前三种方法在应用时虽有定位功能，但均不能准确定位火焰点，不能直接与 视频监控有机结合及联动。而视频检测误报漏报严重，因此在实际应用中有一定的受限。 针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
针对相关技术中的问题，本专利技术提出，在有效检测火 灾的同时，提高检测速度，降低误报，实现火灾检测与视频监控的结合，降低维护的工作量。 本专利技术的技术方案是这样实现的： ，包括以下步骤： 通过预先配置的红外成像设备和可见光成像设备，对同一区域采集，得到视频图 像； 对红外成像的视频图像和可见光成像的视频图像分别进行更改分辨率和噪声滤 波处理，得到降噪后的变分辨率的第一待识别图像和第二待识别图像； 分别对所述第一待识别图像和所述第二待识别图像进行分割，得到对应的可疑火 焰区域，并判断所述可疑火焰区域是否有效； 在判断结果为所述可疑火焰区域有效的情况下，将红外成像的视频图像的可疑火 焰区域与可见光成像的视频图像的可疑火焰区域进行对比，并根据对比结果，判断所述可 疑火焰区域是否为火焰； 在判断结果为所述可疑火焰区域为火焰的情况下，对出现火焰的视频帧数进行计 算，并在出现火焰的视频帧数大于或等于预先设定的阈值的情况下，判断视频采集区域发 生火灾。 进一步的，通过以下公式，对红外成像的视频图像和可见光成像的视频图像分别 进行更改分辨率和噪声滤波处理：【主权项】1. ，其特征在于，包括w下步骤： 通过预先配置的红外成像设备和可见光成像设备，对同一区域采集，得到视频图像； 对红外成像的视频图像和可见光成像的视频图像分别进行更改分辨率和噪声滤波处 理，得到降噪后的变分辨率的第一待识别图像和第二待识别图像； 分别对所述第一待识别图像和所述第二待识别图像进行分割，得到对应的可疑火焰区 域，并判断所述可疑火焰区域是否有效； 在判断结果为所述可疑火焰区域有效的情况下，将红外成像的视频图像的可疑火焰区 域与可见光成像的视频图像的可疑火焰区域进行对比，并根据对比结果，判断所述可疑火 焰区域是否为火焰； 在判断结果为所述可疑火焰区域为火焰的情况下，对出现火焰的视频帖数进行计算， 并在出现火焰的视频帖数大于或等于预先设定的阔值的情况下，判断视频采集区域发生火 灾。2. 根据权利要求1所述的火灾红外波段检测方法，其特征在于，通过W下公式，对红外 成像的视频图像和可见光成像的视频图像分别进行更改分辨率和噪声滤波处理：其中，为坐标为狂，Y)点的亮度值;M为噪声滤波的Y向平滑点数量，并且M为偶 数；N为噪声滤波的X向平滑点数量，并且N为偶数;W为原始图像的宽度；H为原始图像的 高度；W为处理后图像的宽度；h为处理后图像的高度。3. 根据权利要求1所述的火灾红外波段检测方法，其特征在于，对所述第一待识别图 像进行分割，得到对应的可疑火焰区域包括： 通过预先设定的分割阔值，对所述第一待识别图像进行分割，并且，在亮度值大于该阔 值时，判断为可疑火焰区域，其中，所述阔值为128。4. 根据权利要求3所述的火灾红外波段检测方法，其特征在于，判断所述第一待识别 图像的可疑火焰区域是否有效包括： 计算所述第一待识别图像的可疑火焰区域的变化系数，并根据该变化系数，判断该可 疑火焰区域是否有效。5. 根据权利要求4所述的火灾红外波段检测方法，其特征在于，计算所述第一待识 别图像的可疑火焰区域的变化系数，并根据该变化系数，判断该可疑火焰区域是否有效包 括： 通过W下公式，计算所述第一待识别图像的可疑火焰区域的变化系数：其中，Ak为可疑火焰区域的面积，Pk为可疑火焰区域的变化系数； 根据所述变化系数，判断该可疑火焰区域是否有效包括： 在设置的连续帖数P内判断可疑火焰区域变化系数有设定的帖数Q帖小于等于1，则判 断该火焰区域无效。6. 根据权利要求3所述的火灾红外波段检测方法，其特征在于，判断所述第一待识别 图像的可疑火焰区域是否有效包括： 对可疑火焰区域的每一个像素点取其前128帖的数据，形成每个点的序列， 对该序列作FFT处理，取1-8化数据，并对其绝对值求和S; 计算频率系数y=S/Ak，并根据该频率系数，判断该可疑火焰区域是否有效，其中，Ak为可疑火焰区域的面积。7. 根据权利要求6述的火灾红外波段检测方法，其特征在于，根据所述频率系数y，判 断该可疑火焰区域是否有效包括： 当y小于设定的阔值，判断该火焰区域无效。8. 根据权利要求1所述的火灾红外波段检测方法，其特征在于，对所述第二待识别图 像进行分割，得到对应的可疑火焰区域包括： 对所述第二待识别图像进行分割，取满足W下公式的点为可疑火焰点：其中，W为设定的R分量绝对口限；a为设定的R分量与G分量的相对口限系数；0为 设定的R分量与B分量的相对口限系数。9. 根据权利要求8述的火灾红外波段检测方法，其特征在于，判断所述第二待识别图 像的可疑火焰区域是否有效包括： 将第二待识别图像的可疑火焰区域的面积与预先设定的阔值进行比较，其中，面积小 于该阔值的可疑火焰区域为无效区域。10. 权利要求1所述的火灾红外波段检测方法，其特征在于，将红外成像的视频图像的 可疑火焰区域与可见光成像的视频图像的可疑火焰区域进行对比，并根据对比结果，判断 所述可疑火焰区域是否为火焰包括： 将红外成像的视频图像的可疑火焰区域与可见光成像的视频图像的可疑火焰区域进 行对比，计算其相关系数〇k，〇k按W下公式定义：其中，Ak为第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种火灾红外波段检测方法，其特征在于，包括以下步骤：通过预先配置的红外成像设备和可见光成像设备，对同一区域采集，得到视频图像；对红外成像的视频图像和可见光成像的视频图像分别进行更改分辨率和噪声滤波处理，得到降噪后的变分辨率的第一待识别图像和第二待识别图像；分别对所述第一待识别图像和所述第二待识别图像进行分割，得到对应的可疑火焰区域，并判断所述可疑火焰区域是否有效；在判断结果为所述可疑火焰区域有效的情况下，将红外成像的视频图像的可疑火焰区域与可见光成像的视频图像的可疑火焰区域进行对比，并根据对比结果，判断所述可疑火焰区域是否为火焰；在判断结果为所述可疑火焰区域为火焰的情况下，对出现火焰的视频帧数进行计算，并在出现火焰的视频帧数大于或等于预先设定的阈值的情况下，判断视频采集区域发生火灾。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：惠飞菲，王丰收，宋杨，
申请(专利权)人：北京宇航时代科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11