[发明专利]一种基于视频的隧道烟雾检测方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理、视频监控以及消防，特别涉及一种基于视 频的隧道烟雾检测方法及装置。

背景技术

随着交通系统的迅速发展，公路、隧道也不断增加。由于隧道内 交通流量大且较为封闭，一旦发生火灾，扑救十分困难，且极易造成 严重损失。因此隧道内的火灾检测得到了极大地关注。

根据火灾产生规律，火情烟雾的出现早于明火的出现，因此烟雾 检测技术被广泛地应用于火情早期预警中。在烟雾检测技术中，基于 视频的烟雾检测由于其非接触性、成本较低等优势成为研究的热点。

美国专利申请US 2007/0019071A1公开了一种烟雾检测方法，采 用背景估计来提取图像中烟雾区域。公开号为CN101395643A的中国 专利申请公开了一种利用摄像机检测烟雾的方法，首先确定视频图像 中运动区域的方法和大小来检查该运动区域是否可能存在烟雾，然后 在检测到可能存在烟雾时，依据表征烟雾的信息来分析该运动区域的 至少一部分是否存在烟雾。但由于隧道内存在行驶的汽车、火车造成 的灰尘运动和光照变化，这就大大地影响了上述专利检测的可靠性和 准确性。

综上所述，目前迫切需要提出一种能有效去除灰尘运动、光照变 化等干扰的隧道烟雾检测方法及装置。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于有效去除灰尘运动、光照变化 等干扰，准确地检测出隧道内的烟雾。

为达到上述目的，按照本发明的第一个方面，提供了一种基于视 频的隧道烟雾检测方法，包括：

第一步骤，根据连续的帧图像建立背景，获取主背景、参考背景 及参考图像；

第二步骤，当前图像与主背景做差，获取当前图像的检测点；

第三步骤，计算当前图像检测点的积分值，根据积分值提取当前 图像的初始区域；

第四步骤，更新当前图像的背景；

第五步骤，计算当前图像与参考背景图像的对应初始区域的相关 系数，并根据该系数滤除光照引起的干扰区域；

第六步骤，计算当前图像初始区域的积分值，根据积分值提取稳 定的初始区域；

第七步骤，计算当前图像内稳定的初始区域的特征，并根据特征 来提取烟雾。

按照本发明的另一个方面，提供了一种基于视频的隧道烟雾检测 装置，该装置包括：

背景建立单元，用于根据连续的帧图像建立背景，获取主背景、 参考背景及参考图像；

检测点获取单元，用于当前图像与主背景做差，获取当前图像的 检测点；

初始区域获取单元，用于计算当前图像检测点的积分值，根据积 分值提取当前图像的初始区域；

背景更新单元，用于更新当前图像的背景；

光照干扰滤除单元，用于计算当前图像与参考背景图像的对应初 始区域的相关系数，并根据该系数滤除光照引起的干扰区域；

稳定的初始区域获取单元，用于计算当前图像初始区域的积分 值，根据积分值提取当前图像的稳定的初始区域；

烟雾获取单元，用于计算当前图像内稳定的初始区域的特征，并 根据特征来提取烟雾。

附图说明

图1示出了按照本发明的基于视频的隧道烟雾检测方法的总体 流程图；

图2示出了按照本发明的基于视频的隧道烟雾检测方法的第六 步骤的流程图；

图3示出了按照本发明的基于视频的隧道烟雾检测装置的示意 框图；

图4示出了按照本发明的基于视频的隧道烟雾检测装置的稳定 的初始区域获取单元6的示意框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实 施例和附图，对本发明进一步详细说明。

本发明适用于各种交通场所，特别是隧道。

图1示出了按照本发明的基于视频的隧道烟雾检测方法的总体 流程图。如图1所示，按照本发明的基于视频的隧道烟雾检测方法可 以包括：

第一步骤101，根据连续的帧图像建立背景，获取主背景、参考 背景及参考图像；

第二步骤102，当前图像与主背景做差，获取当前图像的检测点；

第三步骤103，计算当前图像检测点的积分值，根据积分值提取 当前图像的初始区域；

第四步骤104，更新当前图像的背景；