[发明专利]基于MODIS遥感数据的森林防火监控方法

权利要求书

1.一种基于MODIS遥感数据的森林防火监控方法，该方法包括：

对于待监控的区域，基于MODIS遥感数据获取与待监控的区域对应的各个像元数据；

从像元数据中提取单个像元的第4通道即4通道的亮温值T₄、背景窗中第4通道的亮温平均值T_4b、第11通道即11通道的亮温值T₁₁以及该单个像元的经纬度，如果一个像元满足以下条件，则确定该单个像元数据中经纬度所对应的地点为高温点：

式中，为背景窗中第4通道的的标准偏差，，表示背景窗口中的平均值，表示背景窗口中的标准偏差；为像元所对应地点的基准背景系数，为像元所对应地点的动态调整背景系数；

从像元数据中提取确定的高温点的经纬度；

获取与确定的高温点的经纬度对应的地点处的当前森林视频图像，并将获取的当前森林视频图像应用于预先设置的混合高斯背景模型，生成与确定的高温点的经纬度对应的地点处的当前森林视频图像对应的背景图像；

将当前森林视频图像与该当前森林视频图像对应的背景图像进行差分，生成当前背景差分图像；

将生成的当前背景差分图像应用于预先设置的烟火对象检测算法，获取与确定的高温点的经纬度对应的地点处的烟火对象信息；

其中，像元所对应地点的基准背景系数是根据像元地点的经纬度从预先确定的与地球表面的地理分布相对应的曲面确定的；像元所对应地点的动态调整背景系数是从预先根据该对应地点的昼夜和时间段确定的查找表查询获得的；

其中，所述与地球表面的地理分布相对应的曲面如下预先确定：

获取地球上各地点的经纬度，每一个地点的经纬度在纬度变化方向上与相邻地点的纬度相差预定的纬度变化角，每一个地点的经度在经度变化方向上与相邻地点的经度相差预定的经度变化角；

根据每一个地点的海拔高度、历史统计的该地点的温度和森林覆盖率来拟合确定该地点的基准背景系数。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，利用下述公式确定所述当前背景差分图像：

式中，为当前背景差分图像；为当前森林视频图像，为当前森林视频图像对应的背景图像；

为当前时刻像素点在图像中的像素位置信息。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述方法进一步包括：

获取当前背景差分图像中像素点的像素值，如果获取的像素值超过预先设置的二值化阈值，将该像素点的像素值更新为二值化的烟火对象的像素值；否则，将该像素点的像素值更新为二值化的背景点的像素值。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述将生成的当前背景差分图像应用于预先设置的烟火对象检测算法，获取烟火对象信息具体包括：

将当前背景差分图像与当前帧森林视频图像进行与运算，得到中间处理图像；

获取中间处理图像中各像素点的RGB值，计算每一像素点的红颜色值与蓝颜色值的颜色差绝对值；

当确定每一像素点的颜色差绝对值大于预先设置的颜色阈值时，标记该每一像素点为烟火对象的像素点；

根据标记为烟火对象的像素点在中间处理图像中覆盖的区域，获取烟火对象信息。

5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述将生成的当前背景差分图像应用于预先设置的烟火对象检测算法，获取烟火对象信息具体包括：

标记当前背景差分图像中前景点覆盖的区域；

将当前背景差分图像应用于拉普拉斯算子，得到梯度图像；

统计梯度图像中各标记区域内梯度值小于预先设置的梯度阈值的像素点数量，当确定统计的像素点数量大于预先设置的像素点数阈值时，标记该标记区域为烟火对象区域；

根据标记的烟火对象区域，获取烟火对象信息。

6.根据权利要求3所述的方法，其中，所述将生成的当前背景差分图像应用于预先设置的烟火对象检测算法，获取烟火对象信息具体包括：

根据预先存储的烟火对象轮廓特征信息，对得到的当前背景差分图像进行轮廓特征匹配，获取当前背景差分图像中与存储的烟火对象轮廓特征信息相匹配的标记区域，标记该匹配的标记区域为烟火对象区域，根据标记的烟火对象区域，获取烟火对象信息。

7.根据权利要求3所述的方法，其中，在获取采集的当前森林视频图像之后，并将获取的当前森林视频图像应用于预先设置的混合高斯背景模型之前，所述方法进一步包括：

采用中值滤波算法，对获取的当前森林视频图像进行降噪处理；或

对获取的森林视频图像进行行中值滤波，然后，对进行行中值滤波的森林视频图像再进行列中值滤波。