[发明专利]林火识别方法与系统

权利要求书

1.一种林火识别方法，其特征在于，包括步骤：

获取森林监测视频，从中提取每一帧图像；

对提取的图像进行火焰检测，

所述火焰检测包括如下步骤：

将图像转到HIS空间，统计每个像素的H值，将H值小于等于30的像素标记为红色像素；

将图像划分为预定大小的图像块；

统计每个图像块中红色像素的数目，若超过预定数目，则将该图像块标记为有疑似火焰；

对标记为有疑似火焰的图像块中的像素的像素值进行统计，比较与前一帧图像中对应像素的像素值的差值，若差值超过阈值，则将该像素标记为闪烁像素，若标记为有疑似火焰的图像块中闪烁像素的个数小于阈值，则判定该图像块中没有火焰，去除该图像块有疑似火焰的标记；

将连续预定次数被标记为有疑似火焰的图像块判定为有火焰。

2.根据权利要求1所述的林火识别方法，其特征在于，还包括步骤：对提取的图像进行烟雾检测，

所述烟雾检测包括如下步骤：

利用CODEBOOK算法，根据预定帧图像建立背景模型；

对于所述预定帧图像之后的每帧图像，用每个像素的R、G、B值与所述背景模型中相应像素的R、G、B值进行比对，若差值超过阈值则将该像素标记为前景，否则标记为背景；

生成一幅标记图像，所述标记图像的前景像素灰度值为255，背景像素灰度值为0，对所述标记图像进行中值滤波去掉孤立点，提取每个前景区域，作为目标区域，计算目标区域的面积和圆形度，去掉面积或圆形度小于阈值的目标区域，对于剩余的每个目标区域，若其像素的R、G、B值中任意两个值的差值小于阈值，则将该像素判定为灰色像素，统计目标区域中灰色像素的数目，并与该目标区域的面积比较得出该目标区域为烟雾的权值；

跟踪每个目标区域，并与前一帧图像相应的目标区域进行比较，若两目标区域有重叠，根据重叠区域的比例计算一个权值累加到该目标区域的烟雾权值上，根据前后两帧图像对应目标区域的面积和高度计算一个权值再次累加到后帧图像目标区域的烟雾权值上；

若目标区域的烟雾权值大于阈值，则将该目标区域标记为可能有烟雾，若目标区域连续预定次数被标记为可能有烟雾，则判定该目标区域为烟雾。

3.根据权利要求2所述的林火识别方法，其特征在于，对提取的图像先进行预处理再进行火焰检测和烟雾检测，所述预处理的过程包括：

利用高斯函数对获取的图像进行平滑去噪；

以第一帧图像为基础，利用直方图规定化对图像的色彩和亮度进行调整；

利用图像金字塔在预设的阈值范围内对图像进行抖动改正。

4.根据权利要求2或3所述的林火识别方法，其特征在于，还包括步骤：

图像块被判定为有火焰或目标区域被判定为烟雾后，发出报警；

将判定为有火焰的图像块和被判定为烟雾的目标区域在图像中标识出来，给出确认提示；

若未接到确认命令，则解除报警，若接到确认命令，则向云台控制模块发出锁定云台的指令，所述云台控制模块为录制所述森林监测视频的云台的控制模块。

5.根据权利要求4所述的林火识别方法，其特征在于，发出锁定云台的指令后，获取云台上摄像机的水平及俯仰角度，利用GIS系统的空间分析功能，确定着火点的确切位置，并在GIS系统的三维地图上显示出来，

在GIS系统的三维地图上还显示着火点的三维地形地貌、林火类型、气象站数据，以及通往着火点的主要道路及通行能力、防火隔离带的位置及阻火能力、距着火点最近的消防队伍的具体位置及赶赴着火点所需要的时间。