[发明专利]一种火焰检测方法及装置

说明书

本发明公开了一种火焰检测方法及装置，所述方法包括：步骤S1，实时获取红外图像；步骤S2，对获得的红外图像进行灰度阈值分割；步骤S3，采用连通区域法对灰度分割后的图像进行连通区域处理，获取一系列的连通区域；步骤S4，对连通区域进行筛选，获得疑似火焰区域；步骤S5，遍历疑似火焰区域，对各疑似火焰区域提取火焰抖动特征；步骤S6，根据各疑似火焰区域的火焰抖动特征确定其是否火焰区域，并记录火焰位置，通过本发明可有效快速地识别出火焰目标。

技术领域

本发明涉及图像、视频处理技术领域，特别是涉及一种火焰检测方法及装置。

背景技术

近年来，大空间建筑火灾、矿井火灾、森林火灾、隧道火灾等频繁发生不仅使人类的生命和财产受巨大损失，也对人类生态环境造成了极大的破坏。随着科学的不断进步，人们开始着眼于智能视频分析的研究来防范火灾，因此基于图像视频分析的火焰检测和识别方法得到了快速的推广。

基于图像视频分析的火焰检测和识别方法通常包括了疑似火焰区域的提取和火焰识别。疑似火焰区域的提取是火焰识别的前提，将火焰图像从背景中分离出来是火灾探测的基础，关系到后续特征提取的可靠性和目标识别的准确度。采用基于背景模型的差分法的疑似火灾区域提取，该算法通过基于背景模型实现对火焰的有效检测，结合区域聚类增长的算法，最终实现区域提取。这些方法是假定初始化背景不包含运动目标的训练序列，限制了背景模型的使用条件。

基于视频图像的火焰检测可利用火焰的运动、颜色、时频等特征实现火焰识别。其中，仅利用颜色等静态特征的火焰识别方法，容易受到类似与火焰颜色景物干扰，影响了系统的鲁棒性。Phollips等人利用火焰的灰度直方图强度以及相邻帧的时间变化进行火焰识别，同样需要比较好的检测环境(较少的移动的非火焰亮光干扰)，而且其实验数据为自己主观确定的，若输入数据发生变化，则效果会大打折扣。

发明内容

为克服上述现有技术存在的不足，本发明之目的在于提供一种火焰检测方法及装置，以能够有效快速地识别出火焰目标。

为达上述及其它目的，本发明提出一种火焰检测方法，包括：

步骤S1，实时获取红外图像；

步骤S2，对获得的红外图像进行灰度阈值分割；

步骤S3，采用连通区域法对灰度分割后的图像进行连通区域处理，获取一系列的连通区域；

步骤S4，对连通区域进行筛选，获得疑似火焰区域；

步骤S5，遍历疑似火焰区域，对各疑似火焰区域提取火焰抖动特征；

步骤S6，根据各疑似火焰区域的火焰抖动特征确定其是否火焰区域，并记录火焰位置。

优选地，步骤S4进一步包括：

步骤S400，统计各连通区域的平均亮度值并判断其是否满足要求；

步骤S401，若判断结果为满足要求，则判断该连通区域为疑似火焰区域，否则判断其不是疑似火焰区域。

优选地，所述判断其是否满足要求指的是判断各单独连通区域的平均亮度值是否大于0.75*全部连通区域的平均亮度值。

优选地，于步骤S5中，所述火焰抖动特征包括但不限于高度变化特征、形状因子变化特征、面积变化特征以及相似度特征。

优选地，步骤S5进一步包括：

步骤S500，利用当前帧与前一帧的每个单独连通区域进行高度做差并进行DCT变换计算得到疑似火焰区域的高度变化特征；

步骤S501，利用当前帧与前一帧的每个单独连通区域形状因子做差计算得到疑似火焰区域的的形状因子变化特征；