[发明专利]一种船舶火焰探测定位系统与探测定位方法

说明书

一种船舶火焰探测定位系统与探测定位方法，3D双目摄像头采集视频信息和图像信息发送给火焰识别与跟踪模块和火焰定位模块，火焰识别与跟踪模块通过机器学习算法对火焰进行识别与跟踪，火焰定位模块通过视觉定位算法获得火焰的位置信息。本发明能够对复杂背景下的目标火焰进行有效检测，显示火焰所在具体舱室及位置并输出“理想灭火点”，提高了灭火成功率。

技术领域

本发明涉及一种船舶火焰探测定位系统与探测定位方法。

背景技术

火灾是指在时间或空间上失去控制的灾害性燃烧现象。人类生存离不开火，火的出现与使用代表人类文明的进步，但同时也带来了安全隐患与灾难。火灾是威胁人类生活的重大危害之一，在船舶这个设计结构紧凑、行动区域有限的空间里，火灾更是无比致命，严重威胁船舶的财产和生命安全。据不完全统计，船舶火灾占海难事故总数的11％，居第四位。船舶火灾虽然可怕，但绝非是完全不可控制的。尽早发现火灾，是充分利用灭火措施、减少火灾损失、保护生命财产的重要保证。

目前我国火灾自动报警系统的智能化与网络化程度较低，未能实现广泛的应用。因此火焰识别系统的功能改进、向着智能化与网络化发展是必然的趋势。

发明内容

本发明提供一种船舶火焰探测定位系统与探测定位方法，能够对复杂背景下的目标火焰进行有效检测，显示火焰所在具体舱室及位置并输出“理想灭火点”，提高了灭火成功率。

为了达到上述目的，本发明提供一种船舶火焰探测定位系统，包含：

3D双目摄像头，用于获取火焰视频信息和图像信息；

火焰识别与跟踪模块，其连接3D双目摄像头，用于通过机器学习算法对火焰进行识别与跟踪；

火焰定位模块，其连接3D双目摄像头，用于通过视觉定位算法获得火焰的位置信息。

所述的船舶火焰探测定位系统还包含：光电烟雾传感器，其连接3D双目摄像头，用于探测烟雾。

所述的船舶火焰探测定位系统还包含：显示输出模块，其连接火焰识别与跟踪模块和火焰定位模块，用于显示火焰图像。

本发明还提供一种船舶火焰探测定位方法，包含以下步骤：

3D双目摄像头采集视频信息和图像信息发送给火焰识别与跟踪模块和火焰定位模块，火焰识别与跟踪模块通过机器学习算法对火焰进行识别与跟踪，火焰定位模块通过视觉定位算法获得火焰的位置信息。

所述的显示输出模块显示火焰图像。

所述的机器学习算法采用YOLO算法。

所述的YOLO算法将3D摄像头采集的初始火焰图像的分辨率剪辑成448×448像素，并将图像划分为S×S的网格。

所述的光电烟雾传感器探测到烟雾，发送预警信号给显示输出模块。

所述的灭火点确定模块以第一帧图片中的火焰根部作为原点，形成火焰坐标系，将其余帧图片中的火焰位置转换到火焰坐标系中，将下一帧图片中的火焰位置减上一帧图片中的火焰位置，得到火焰走势的反向矢量，确定该反向矢量方向上的距离，得到理想灭火点位置。

本发明通过结合图像识别技术与光电烟雾传感器，使得在未出现明火的时候也能检测到异常并告知船员，给灭火提供了更多的准备时间。通过机器学习算法进行不同条件下的火焰识别与跟踪训练，能够对复杂背景下的目标火焰进行有效检测，检测到火焰后，利用3D相机双目视觉方案获取火焰三维信息，而后显示火焰所在具体舱室及位置并输出“理想灭火点”，因为能对火势的大小进行识别，所以当火势过大或火势不可控时，会提示使用二氧化碳灭火系统进行灭火。

附图说明

图1是本发明提供的一种船舶火焰探测定位系统的示意图。