[发明专利]一种高效的森林火灾预警系统

权利要求书

1.一种高效的森林火灾预警系统，其特征在于，包括第一信息采集单元、第二信息采集单元、分析单元和预警单元，所述第一信息采集单元用于采集森林不同的遥感源图像，对不同源图像进行图像融合，并将融合后的图像传送至分析单元，所述第二信息采集单元用于采集森林中的温度信号和视频信号，并将采集到的信号传送至分析单元，所述分析单元用于根据融合图像和采集到的信号分析发生森林火灾的可能性，所述预警单元用于根据分析结果发出森林火灾预警。

2.根据权利要求1所述的高效的森林火灾预警系统，其特征在于，所述第二信息采集单元包括温度传感器、视频监视器和无线通信模块，所述温度传感器用于采集森林中的温度数据，所述视频监视器用于采集森林内的视频数据，所述无线通信模块用于温度传感器和视频监视器与分析单元之间进行数据传输。

3.根据权利要求2所述的高效的森林火灾预警系统，其特征在于，所述第一信息采集单元包括第一遥感图像采集单元、第二遥感图像融合单元和第三融合图像评价单元，所述第一遥感图像采集单元用于采集不同的遥感源图像，所述第二遥感图像融合单元用于对不同的源图像进行融合，获取遥感图像的融合图像，所述第三融合图像评价单元用于对所述融合图像的融合效果进行评价；所述第一遥感图像采集单元用于采集不同的遥感源图像：采集两幅遥感源图像EH、EM，其中，EH为高分辨率图像，EM为低分辨率图像。

4.根据权利要求3所述的高效的森林火灾预警系统，其特征在于，所述第二遥感图像融合单元包括一次融合子单元、二次融合子单元和三次融合子单元，所述一次融合子单元用于获取遥感图像的一次融合结果，所述二次融合子单元用于获取遥感图像的二次融合结果，所述三次融合子单元根据一次融合结果和二次融合结果获取遥感图像的融合图像；

所述一次融合子单元用于获取遥感图像的一次融合结果：将遥感图像从RGB色彩空间变换到HIS色彩空间，其中，R、G、B分别表示红色、绿色、蓝色分量，H、I、S分别表示色调、亮度、饱和度分量；在HIS空间中，用高分辨率图像亮度分量替代低分辨率图像的亮度分量，再将低分辨率图像逆变换到RGB色彩空间，并将对应的灰度图像作为一次融合结果YW₁(i,j)，其中，i,j分别为图像中像素的行号和列号，i＝1,2,…,N，j＝1,2,…,M。

5.根据权利要求4所述的高效的森林火灾预警系统，其特征在于，所述二次融合子单元用于获取遥感图像的二次融合结果：采用下式进行融合：

上述式子中，EH(i,j)表示源图像EH在像素(i,j)的灰度值，EM(i,j)表示源图像EM在像素(i,j)的灰度值，i,j分别为图像中像素的行号和列号，i＝1,2,…,N，j＝1,2,…,M，为权重系数，YW₂(i,j)表示二次融合结果；

所述三次融合子单元根据一次融合结果和二次融合结果获取遥感图像的融合图像，具体为：

上述式子中，i,j分别为图像中像素的行号和列号，i＝1,2,…,N，j＝1,2,…,M，YW(i,j)表示遥感图像的融合图像。

6.根据权利要求5所述的高效的森林火灾预警系统，其特征在于，所述第三融合图像评价单元包括一次评价子单元、二次评价子单元和三次评价子单元，所述一次评价子单元用于获取融合图像的第一评价因子，所述二次评价子单元用于获取融合图像的第二评价因子，所述三次评价子单元根据第一评价因子和第二评价因子对融合图像进行评价；

所述一次评价子单元用于获取融合图像的第一评价因子：

采用下式计算融合图像的第一评价因子：

上述式子中，LG₁表示第一评价因子，L表示融合图像的灰度级的数量，p_k表示融合图像中第k个灰度级的像素占融合图像中总像素的比例，H表示融合图像的所有像素的灰度值均值；

所述二次评价子单元用于获取融合图像的第二评价因子：

采用下式计算融合图像的第二评价因子：

上述式子中，LG₂表示第二评价因子，ZC(i,j)表示标准参考图像，i,j分别为图像中像素的行号和列号，i＝1,2,…,N，j＝1,2,…,M。

7.根据权利要求6所述的高效的森林火灾预警系统，其特征在于，所述三次评价子单元根据第一评价因子和第二评价因子对融合图像进行评价：计算融合图像的综合评价因子：

上述式子中，LG表示融合图像的综合评价因子；综合评价因子越大，说明融合效果越好。