[发明专利]一种基于边缘计算的森林火警监测系统

权利要求书

1.一种基于边缘计算的森林火警监测系统，其特征在于，包括：

无人机，用于采集若干连续的森林图像帧，并进行所述若干连续的森林图像帧的识别计算，从而获得若干起火区域的特征值的多元数组A，C(x_c，y_c)，T；其中，A表示起火区域面积值，C(x_c，y_c)表示起火区域重心点坐标，T表示森林图像帧的采集时间；

服务器，用于根据所述若干起火区域的特征值的多元数组A，C(x_c，y_c)，T验证是否存在起火现象，若是，则根据所述若干起火区域的特征值的多元数组A，C(x_c，y_c)，T分析起火区域的火情参数；服务器在验证出存在起火现象时，利用自身获得的所述火情参数来进行报警；

其中，所述无人机用于将所述森林图像帧转化为色调H、饱和度S和亮度I分量组成的森林图像帧分量图；将所述森林图像帧的像素颜色由红色R值、绿色G值、蓝色B值转化为色调H、饱和度S和亮度I分量，从而将所述森林图像帧转化为色调H、饱和度S和亮度I分量组成的森林图像帧分量图；

HSI色彩空间与RGB色彩空间存在一定的转换关系，当对基色作了标准化，即R，G，B∈[0,1]，则有：

所述无人机还用于在识别出所述森林图像帧分量图中存在所述起火区域时，识别所述若干连续的森林图像帧的所述若干起火区域，并进行所述若干起火区域的特征值以及所述若干起火区域的特征值的多元数组A，C(x_c，y_c)，T的计算；无人机在识别出起火区域时，对于若干连续的森林图像帧，从每幅森林图像帧中识别出起火区域并计算起火区域的特征值，以此形成若干起火区域的特征值，从而生成若干起火区域的特征值的多元数组A，C(x_c，y_c)，T；无人机将若干连续的森林图像帧的起火区域的特征值的多元数组A，C(x_c，y_c)，T上传到服务器；

其中，所述服务器包括：验证模块和神经网络评估模块；

所述验证模块用于根据所述若干起火区域的特征值的多元数组A，C(x_c，y_c)，T计算所述起火区域的各项指标，从而由所述起火区域的各项指标验证是否存在起火现象；验证模块验证是否真的存在起火现象，以防止误报警现象的发生；验证模块在验证出各项指标中任意一项指标不符合预定区间时，判定不存在起火现象；在验证出各项指标均符合预定区间时判定存在起火现象，从而将所述若干起火区域的特征值的多元数组A，C(x_c，y_c)，T发送至神经网络评估模块；

其中，所述起火区域的各项指标包括：面积变化率、重心移动率和重心移动方向变化率；因此，对于一个m*n大小的图像面积变化率为：

计算各帧图像的重心坐标位移偏移量CDL_i：

所述重心坐标位移偏移量CDL_i即为重心移动率；

重心移动方向变化率为重心在水平方向和垂直方向的相对移动速率；若用I₁(x，y)，I₂(x，y)分别表示相邻的两帧所述森林图像，图像大小为M*N，(X₁，Y₁)，(X₂，Y₂)分别表示它们的重心；V_x,V_y分别表示重心在水平方向和垂直方向的相对移动速率，则：

重心的相对移动速率V_x，V_y∈[V_c1,V_C2]，其中，V_c1,V_C2分别是相对移动速度的上、下限，并且V_c1,V_C2∈(0，1)。