[发明专利]一种基于红外热成像裸数据的火情与热源探测方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于火情与热源监测领域，尤其涉及一种基于红外热成像裸数据的火情与热源探测方法及装置。

背景技术

目前基于模拟远红外热像仪的视频分析技术的不足在于其监测距离短，误报率和漏报率高，火情识别触发面积大。因为红外辐射在空气中的传播并非普通的线性衰减，存在其特殊规律。这种衰减导致大部分使用模拟远红外热像仪进行视频分析的系统存在以上缺陷。模拟系统仍使用视频分析算法，其误报率和漏报率高，在轻度遮挡的情况下系统即时失效。

目前随着红外热像仪硬件技术与工艺的提升，能以数字信号输出裸数据的热像仪逐渐成为主流技术。红外热像仪是利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热像图，这种热像图与物体表面的热分布场相对应。通俗地讲红外热像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。

基于数字远红外热像仪的裸数据技术是利用热成像原理，直接导出红外热像仪芯片上每个电平点(如384*288对应110592个电平点，640*480对应307200个电平点)的裸数据，通过在不同物距的海量点火测试计算出每个电平灰度与其对应的辐射量，通过核心算法的开发，计算出不同像源数据之间的差值，设定动态阈值判断火情事件对应的像点间色深/位置的真实变化以进行火情监测。

一般通过裸数据能获得热像仪辐射的原始值，但是目前人们不能使得原始值效用最大化，也不能够将其应用到各个行业中。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的旨在于提供一种能够使得裸数据效用最大化，并能将其应用到各个行业中，即能够提高工业和民用领域对火险预警与监测准确性的基于红外热成像裸数据的火情与热源探测方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于红外热成像裸数据的火情与热源探测方法，包括如下步骤：

步骤1、初始化热像仪内部数据以及服务器内部数据，并使得热像仪与服务器之间建立连接关系；

步骤2、通过服务器循环获取当前时刻热像仪生成的热图像，并将该热图像的每个像元点的环温数据保存于一文件夹中；

步骤3、调取文件夹中的环温数据并进行相应的解码，以获取每个像元点的环温值，并将所有像元点的环温值数组化；

步骤4、当热像仪生成的是室内近距离场景的热图像，则对数组化的环温值进行静态阈值判定以确定着火点，当热像仪生成的是户外近距离场景的热图像，则对数组化的环温值进行邻值阈值判定以确定着火点，当热像仪生成的是户外中远距离场景的热图像，则对数组化的环温值进行均值阈值判定以确定着火点。

优选的，步骤4还包括，当热像仪生成的是室内复杂场景的热图像，则对数组化的环温值进行静态均值阈值联合判定以确定着火点；

其中，所述静态均值阈值联合判定是指先对数组化的环温值进行静态阈值判定以得出相应结果，再对所述相应结果进行均值阈值判定以确定着火点。

优选的，步骤4之后还包括以下步骤，

步骤5、当阈值判定后确定了着火点，则服务器发送告警信号给移动终端进行告警。

优选的，步骤4中的当热像仪生成的是户外近距离场景或户外中远距离场景的热图像时，通过矩阵判定替换邻值阈值判定或均值阈值判定以确定着火点；

其中，矩阵判定是指将数组化的环温值划分为若干个方阵，每组方阵均通过建立线性函数关系对应地生成一个线性关系坡度值k，k值数值越高，线性坡度越陡，数据差异越大，当坡度值越过某一预设的阈值E，则判定此方阵异常，此方阵中包含的环温值对应的像元点均为着火点。

优选的，所述静态阈值判定是指预先设定着火点的阈值M，若某像元点数组化后的环温值高于阈值M，则判定该像元点为着火点。

优选的，所述邻值阈值判定是指预先设定着火点的阈值N，若某像元点数组化后的环温值高于阈值N，且该像元点与其周边8个邻域像元点的数组化后的环温值的平均值也高于阈值N，则判定该像元点为着火点。

优选的，所述均值阈值判定是指预先设定着火点的阈值F，求取热图像中的所有像元点的数组化后的环温值的平均值A，并预先设定另一阈值T，若某像元点数组化后的环温值高于阈值F，且该像元点与其周边8个邻域像元点的数组化后的环温值的平均值高于A+T，则判定该像元点为着火点。

本发明还涉及一种基于红外热成像裸数据的火情与热源探测装置，包括如下模块：