一种基于面积特征的火焰检测方法、设备及存储介质技术

本发明专利技术涉及碳纤维生产检测技术领域，尤其涉及一种基于面积特征的火焰检测方法、设备及存储介质，包括如下步骤：图像采集，对氧化炉内进行拍照，得到初始图像；图像处理，对初始图像进行高频特征提取，得到若干第一区域；区域筛选，对每个第一区域的边缘进行颜色判断，当第一区域的边缘呈红色时，判断其为疑似区域；火情确定，对疑似区域的面积特征进行观察，若疑似区域的面积随时间增加，判断其为火焰区域，发出警报。本发明专利技术中，如果疑似区域的面积随着时间增加，就可以判断出是火焰区域，从而发出警报，本发明专利技术中，对火焰的识别响应速度快，可以在一秒内，完成火焰的识别与报警，为后续的灭火争取了宝贵的时间。火争取了宝贵的时间。火争取了宝贵的时间。

【技术实现步骤摘要】
一种基于面积特征的火焰检测方法、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及碳纤维生产检测
，尤其涉及一种基于面积特征的火焰检测方法、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]PAN基碳纤维具有高比强度、高比模量、耐高温、耐疲劳、抗蠕变、导电、隔热、及热膨胀系数小等特点，是具有综合优异性能的新型碳材料，广泛应用于航空、航天、汽车、化工、建筑及体育用品等行业。
[0003]PAN基碳纤维的氧化碳化过程包含预氧化、低温碳化、高温碳化、表面处理、上浆干燥等工序。其中，预氧化是一个重要的中间过程，PAN原丝的线型分子链在此过程中逐渐形成耐热的梯形结构，PAN原丝需要在氧化炉集群中经过温度递增的多个氧化炉，预氧化过程的主要反应是环化、氧化和脱氢，都是放热反应，会在纤维内部造成蓄热和过热，而氧化炉内温度又高，很容易由于局部温度过高而发生着火现象。
[0004]当氧化炉内起火时，由于氧化炉内本身的高温，很容易在氧化炉内发生爆燃现象，从开始起火到火势蔓延至整个氧化炉可能只有短短几秒钟的时间，而且由于丝束需要经过多个氧化炉，一但其中一个氧化炉中起火，火势很快就会顺着丝束窜入其他氧化炉内，从而造成多个氧化炉的起火现象，对生产人员的生命安全造成极大的隐患，也极大的增加了生产成本。
[0005]现有技术中，对氧化炉内的火焰通常通过PT100型铂热电阻来对氧化炉内温度进行检测，当其感知到温度超过所设定的火灾预警值时，发出火灾信号。但是，PT100型铂热电阻虽然测量精确性高，却是一种常规慢速测温装置，当炉内火焰使PT100型铂热电阻的温度超过火灾预定值且发出火警信号时，这一过程预计经过3秒以上的时间，此时再采取灭火措施往往已来不及，氧化炉内火焰已蔓延至整个氧化炉。因此，如何更快更精确的对火情进行识别，成为碳纤维生产企业的难题。
[0006]公开于该
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部分的信息仅仅旨在加深对本专利技术的总体
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的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0007]本专利技术提供了一种基于面积特征的火焰检测方法、设备及存储介质，从而有效解决
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中的问题。
[0008]为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种基于面积特征的火焰检测方法，包括如下步骤：图像采集，对氧化炉内进行拍照，得到初始图像；图像处理，对所述初始图像进行高频特征提取，得到若干第一区域；区域筛选，对每个所述第一区域的边缘进行颜色判断，当所述第一区域的边缘呈红色时，判断其为疑似区域；
火情确定，对所述疑似区域的面积特征进行观察，若所述疑似区域的面积随时间增加，判断其为火焰区域，发出警报。
[0009]进一步地，所述对所述疑似区域的面积特征进行观察，包括如下步骤：当拍摄的图像中存在所述疑似区域时，连续拍摄若干帧的照片；将后续帧的照片进行所述图像处理与所述区域筛选的步骤，得到若干所述疑似区域；将后续每一帧中的所述疑似区域与前一帧的所述疑似区域在图像中的位置进行对比；若与前一帧中的所述疑似区域在图像中的位置接近，则判断所述疑似区域与前一帧中的所述疑似区域为同一个。
[0010]进一步地，所述若与前一帧中的所述疑似区域在图像中的位置接近，包括：将图像中存在的每一个所述疑似区域内像素点坐标分别建立集合；将后续每一帧中的所述疑似区域像素点坐标集合与前一帧中的疑似区域像素点坐标集合进行比对；若后一帧中的一个所述疑似区域像素点坐标集合与前一帧中的一个所述疑似区域像素点坐标集合中，存在重复的像素点坐标超过第一阈值时，则判断这两个所述疑似区域为同一个所述疑似区域。
[0011]进一步地，所述第一阈值为前一帧的所述疑似区域像素点坐标集合中的80%的像素点坐标。
[0012]进一步地，所述若所述疑似区域的面积随时间增加，包括：统计前后帧中所述疑似区域内像素点坐标集合中的像素点的数量；若后一帧中同一个所述疑似区域内像素点的数量变多，则判定为所述疑似区域的面积随时间增加。
[0013]进一步地，在判断出所述疑似区域的面积随时间增加后，将面积增加随时间呈线性变化的所述疑似区域去除，将面积增加随时间呈非线性变化的所述疑似区域判定为所述火焰区域。
[0014]进一步地，所述对每个所述第一区域的边缘进行颜色判断时，对所述第一区域的边缘点的R、G、B值进行提取，判断所述边缘点的颜色，当所述第一区域为红色的所述边缘点超过第二阈值时，判断所述第一区域的边缘为红色。
[0015]进一步地，所述对所述初始图像进行高频特征提取时，先对所述初始图像进行高通滤波，再通过阈值分割，提取出所述初始图像中的高频区域，得到若干所述第一区域。
[0016]本专利技术中还包括一种火焰检测设备，包括相机和计算机设备，所述相机和所述计算机设备通信连接，所述计算机设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如上述的方法。
[0017]本专利技术中还包括一种存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述的方法。
[0018]本专利技术的有益效果为：本专利技术通过图像采集、图像处理、区域筛选和火情确定，对氧化炉内进行拍照，得到初始图像后，对图像中的高频特征进行提取，图像中的高频往往代表图像中的边缘、细节甚至噪点的位置，在得到若干第一区域后，对第一区域的边缘进行颜
色判断，因为预氧丝燃烧时，火焰区域的中心往往呈现亮白色，而火焰的边缘会呈现红色，所以如果是火焰区域，其边缘就会呈现为红色，如果第一区域的边缘呈红色，将其判断为疑似区域，最后为了去除干扰，对疑似区域的面积特征进行观察，因为火焰在燃烧的过程中，面积是增加的，所以如果疑似区域的面积随着时间增加，就可以判断出是火焰区域，从而发出警报，本专利技术中，对火焰的识别响应速度快，可以在一秒内，完成火焰的识别与报警，为后续的灭火争取了宝贵的时间。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为本专利技术中方法的流程图；图2为本专利技术中计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
[0021]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0022]如图1所示：一种基于面积特征的火焰检测方法，包括如下步骤：图像采集，对氧化炉内进行拍照，得到初始图像；图像处理，对初始图像进行高频特征提取，得到若干第一区域；区域筛选，对每个第一区域的边缘进行颜色判断，当第一区域的边缘呈红色时，判断其为疑似区域；火情确定，对疑似区域的面积特征进行观察，若疑似区域的面积随时间增加，判断其为火焰区域，发出警报。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于面积特征的火焰检测方法，其特征在于，包括如下步骤：图像采集，对氧化炉内进行拍照，得到初始图像；图像处理，对所述初始图像进行高频特征提取，得到若干第一区域；区域筛选，对每个所述第一区域的边缘进行颜色判断，当所述第一区域的边缘呈红色时，判断其为疑似区域；火情确定，对所述疑似区域的面积特征进行观察，若所述疑似区域的面积随时间增加，判断其为火焰区域，发出警报。2.根据权利要求1所述的基于面积特征的火焰检测方法，其特征在于，所述对所述疑似区域的面积特征进行观察，包括如下步骤：当拍摄的图像中存在所述疑似区域时，连续拍摄若干帧的照片；将后续帧的照片进行所述图像处理与所述区域筛选的步骤，得到若干所述疑似区域；将后续每一帧中的所述疑似区域与前一帧的所述疑似区域在图像中的位置进行对比；若与前一帧中的所述疑似区域在图像中的位置接近，则判断所述疑似区域与前一帧中的所述疑似区域为同一个。3.根据权利要求2所述的基于面积特征的火焰检测方法，其特征在于，所述若与前一帧中的所述疑似区域在图像中的位置接近，包括：将图像中存在的每一个所述疑似区域内像素点坐标分别建立集合；将后续每一帧中的所述疑似区域像素点坐标集合与前一帧中的疑似区域像素点坐标集合进行比对；若后一帧中的一个所述疑似区域像素点坐标集合与前一帧中的一个所述疑似区域像素点坐标集合中，存在重复的像素点坐标超过第一阈值时，则判断这两个所述疑似区域为同一个所述疑似区域。4.根据权利要求3所述的基于面积特征的火焰检测方法，其特征在于，所述第一阈值为前一帧的所述疑似区域像素点坐标集合中的80%的像素点坐标。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：谈源，史伟林，蒋国中，毛坤鹏，
申请(专利权)人：新创碳谷集团有限公司，
类型：发明
国别省市：