广域空间红外多点实时火灾探测方法及系统、定位方法技术方案

本发明专利技术公开了广域空间红外多点实时火灾探测方法及系统、定位方法，将红外图像划分为多个区域图像，且任意一个区域图像内仅包含一类可燃物；构建Yolov5模型，通过历史获得的区域图像对所述Yolov5模型训练，获得最优Yolov5模型；选择任意一张区域图像，通过最优Yolov5模型对所述区域图像进行处理，获得可燃物种类；基于可燃物种类，根据数据库匹配与可燃物种类对应的发射率参数；基于发射率参数，计算获得区域图像的温度，遍历所有区域图像，获得若干温度；在每个区域图像中，判断温度是否达到所述区域图像内可燃物的温度阈值，若是，则发出预警警告；本发明专利技术的有益效果实现了对远距离空间范围内的火灾进行实时探测的过程。离空间范围内的火灾进行实时探测的过程。离空间范围内的火灾进行实时探测的过程。

【技术实现步骤摘要】
广域空间红外多点实时火灾探测方法及系统、定位方法


[0001]本专利技术涉及火灾探测
，尤其涉及广域空间红外多点实时火灾探测方法及系统、定位方法。

技术介绍

[0002]广域空间火灾因发生区域范围广，发生位置随机性大，火灾探测的难度较大；如果使用传统烟感、气感、温感等传感器对广域火灾进行探测，由于烟雾、气体在广域空间浓度被大幅度稀释，且浓度分布极不均匀，通常需要火势蔓延到一定程度，火灾具有一定规模才会被发现；现有技术中，通常采用红外测温探测技术对发生的火灾进行探测，红外测温装置，包括主控制器、与主控制器连接的摄像头模组和与红外温度传感器及模数转换模块，这类装置能实现非接触式测温，主要应用于近距离人体测温，对于广域空间火灾探测，其温度探测距离过短，无法实现远距离有效探温。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是通过红外测温技术，无法实现对远距离温度进行测量，目的在于提供广域空间红外多点实时火灾探测方法及系统、定位方法，能够实现对远距离空间范围内的火灾进行实时探测的过程。
[0004]本专利技术通过下述技术方案实现：广域空间红外多点实时火灾探测方法，包括以下步骤：S1：将红外图像划分为多个区域图像，且任意一个所述区域图像内仅包含一类可燃物，所述红外图像为红外摄像头实时拍摄的广域空间的图像；S2：构建Yolov5模型，通过历史获得的区域图像对所述Yolov5模型训练，获得最优Yolov5模型；S3：选择任意一张区域图像，通过最优Yolov5模型对所述区域图像进行处理，获得该区域图像中的可燃物种类；S4：基于所述可燃物种类，根据数据库匹配与所述可燃物种类对应的发射率参数，所述数据库为每种可燃物对应的发射率参数数据库；S5：基于所述发射率参数，计算获得所述区域图像的温度，遍历所有区域图像，获得若干温度；S6：在每个区域图像中，判断所述温度是否达到所述区域图像内可燃物的温度阈值，若是，则发出预警警告。
[0005]传统的在进行火灾探测的时候，通常采用的是通过红外测温装置进行火灾探测，但是在采用红外测温装置的时候，主要应用于近距离人体测温，对于广域空间火灾探测，其温度探测距离过短，无法实现远距离有效探温。本专利技术提供了广域空间红外多点实时火灾探测方法，通过将Yolov5模型来对图像的主要物体进行识别，再通过对识别的物体进行数据库匹配，将匹配的参数来计算物体当前的温度，进而判断当前的物体是否发生火灾，实现
了对远距离空间范围内的火灾进行实时探测的过程。
[0006]优选地，所述S1包括以下子步骤：将所述红外视频图像划分成多个网格图像；基于SIFT算法获取每一个所述网格图像与预设可燃物图像的相似度；所述预设可燃物图像为预先拍摄的位于所述广域空间中的易燃物的图像；将相似度不为0且连续的所述网格图像组合为一个所述区域图像。
[0007]优选地，所述S2的子步骤包括：获取历史获得的若干所述区域图像，并对若干所述区域图像进行标注，获得标注图像数据集；将所述标注图像数据集按照9:1的比例划分为训练图像数据集与测试图像数据集；构建Yolov5模型，并通过所述训练图像数据集与所述测试图像数据集对所述Yolov5模型进行训练，获得最优Yolov5模型。
[0008]优选地，所述S6的子步骤包括：构建温度阈值数据库，所述温度阈值数据库为可燃物种类在发生火灾临界条件下的温度阈值；通过所述可燃物种类在所述温度阈值数据库中，匹配对应的温度阈值；判断所述温度是否大于所述温度阈值，若是，则发出预警警告。
[0009]优选地，所述区域图像温度的具体表达式为：优选地，所述区域图像温度的具体表达式为：为表面温度；为发射率；为大气的光谱透射率；T
r
为热成像仪指示的辐射温度， T
α
为区域图像温度，n为与探测器材料及波段相关的参数。
[0010]本专利技术还提供了一种广域空间红外多点实时火灾定位方法，采用如上所述的探测方法探测到存在发生火灾的区域图像进行定位，具体步骤包括：在所述红外图像中，构建像素坐标；获取所述区域图像中可燃物的像素坐标，以及可燃物距离相机坐标系原点的距离；根据像素坐标与三维坐标转换的关系，根据可燃物的像素坐标以及距离，计算获得可燃物的地理位置.本专利技术还提供了一种广域空间红外多点实时火灾探测系统，包括：区域划分模块、模型构建模块、图像处理模块、匹配模块、温度计算模块以及告警模块，所述区域划分模块，用于将红外图像划分为多个区域图像，且任意一个所述区域图像内仅包含一类可燃物，所述红外图像为红外摄像头实时拍摄的广域空间的图像；所述模型构建模块，用于构建Yolov5模型，通过历史获得的区域图像对所述Yolov5模型训练，获得最优Yolov5模型；所述图像处理模块，用于选择任意一张区域图像，通过最优Yolov5模型对所述区域图像进行处理，获得该区域图像中的可燃物种类；
所述匹配模块，用于基于所述可燃物种类，根据数据库匹配与所述可燃物种类对应的发射率参数，所述数据库为每种可燃物对应的发射率参数数据库；所述温度计算模块，用于基于所述发射率参数，计算获得所述区域图像的温度，遍历所有区域图像，获得若干温度；所述告警模块，用于在每个区域图像中，判断所述温度是否达到所述区域图像内可燃物的温度阈值，若是，则发出预警警告。
[0011]传统的在进行火灾探测的时候，通常采用的是通过红外测温装置进行火灾探测，但是在采用红外测温装置的时候，主要应用于近距离人体测温，对于广域空间火灾探测，其温度探测距离过短，无法实现远距离有效探温。本专利技术提供了广域空间红外多点实时火灾探测系统，通过将Yolov5算法与数据库相匹配的形式进行结合，实现了对远距离空间范围内的火灾进行实时探测的过程。
[0012]优选地，所述区域划分模块包括：划分单元，用于将所述红外视频图像划分成多个网格图像；计算单元，用于基于SIFT算法获取每一个所述网格图像与预设可燃物图像的相似度；所述预设可燃物图像为预先拍摄的位于所述广域空间中的易燃物的图像；组合单元，用于将相似度不为0且连续的所述网格图像组合为一个所述区域图像。
[0013]优选地，所述模型构建模块包括：标注单元，用于获取历史获得的若干所述区域图像，并对若干所述区域图像进行标注，获得标注图像数据集；数据集划分单元，用于将所述标注图像数据集按照9:1的比例划分为训练图像数据集与测试图像数据集；训练单元，用于构建Yolov5模型，并通过所述训练图像数据集与所述测试图像数据集对所述Yolov5模型进行训练，获得最优Yolov5模型。
[0014]优选地，所述告警模块包括：数据库构建单元，用于构建温度阈值数据库，所述温度阈值数据库为可燃物种类在发生火灾临界条件下的温度阈值；温度匹配单元，用于通过所述可燃物种类在所述温度阈值数据库中，匹配对应的温度阈值；判断单元，用于判断所述温度是否大于所述温度阈值，若是，则发出预警警告本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：本专利技术提供了广域空间红外多点实时火灾探测方法及系统、定位方法，通过将Yolov5模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.广域空间红外多点实时火灾探测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将红外图像划分为多个区域图像，且任意一个所述区域图像内仅包含一类可燃物，所述红外图像为红外摄像头实时拍摄的广域空间的图像；S2：构建Yolov5模型，通过历史获得的区域图像对所述Yolov5模型训练，获得最优Yolov5模型；S3：选择任意一张区域图像，通过最优Yolov5模型对所述区域图像进行处理，获得该区域图像中的可燃物种类；S4：基于所述可燃物种类，根据数据库匹配与所述可燃物种类对应的发射率参数，所述数据库为每种可燃物对应的发射率参数数据库；S5：基于所述发射率参数，计算获得所述区域图像的温度，遍历所有区域图像，获得若干温度；S6：在每个区域图像中，判断所述温度是否达到所述区域图像内可燃物的温度阈值，若是，则发出预警警告。2.根据权利要求1所述的广域空间红外多点实时火灾探测方法，其特征在于，所述S1包括以下子步骤：将所述红外视频图像划分成多个网格图像；基于SIFT算法获取每一个所述网格图像与预设可燃物图像的相似度；所述预设可燃物图像为预先拍摄的位于所述广域空间中的易燃物的图像；将相似度不为0且连续的所述网格图像组合为一个所述区域图像。3.根据权利要求1所述的广域空间红外多点实时火灾探测方法，其特征在于，所述S2的子步骤包括：获取历史获得的若干所述区域图像，并对若干所述区域图像进行标注，获得标注图像数据集；将所述标注图像数据集按照9:1的比例划分为训练图像数据集与测试图像数据集；构建Yolov5模型，并通过所述训练图像数据集与所述测试图像数据集对所述Yolov5模型进行训练，获得最优Yolov5模型。4.根据权利要求1所述的广域空间红外多点实时火灾探测方法，其特征在于，所述S6的子步骤包括：构建温度阈值数据库，所述温度阈值数据库为可燃物种类在发生火灾临界条件下的温度阈值；通过所述可燃物种类在所述温度阈值数据库中，匹配对应的温度阈值；判断所述温度是否大于所述温度阈值，若是，则发出预警警告。5.根据权利要求4所述的广域空间红外多点实时火灾探测方法，其特征在于，所述区域图像温度的具体表达式为：图像温度的具体表达式为：为表面温度；为发射率；为大气的光谱透射率；T
r
为热成像仪指示的辐射温度，T
α
为区域图像温度，n为与探测器材料及波段相关的参数。
6.广域空间红外多点实时火灾定位方法，其特征在于，采用如权利要求1~5任一所述的广域空间红外多点实时火灾探测方法探测到存在发生火灾的区域图像进行定位，具体步骤包括：在所述红外图像中...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓力，谢爽爽，贺元骅，刘全义，王海斌，王明武，吴丹丹，
申请(专利权)人：中国民用航空飞行学院，
类型：发明
国别省市：