[发明专利]一种基于图像的火灾检测方法

权利要求书

1.一种基于图像的火灾检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取当前帧图像和背景帧图像；

对所述当前帧图像和背景帧图像进行第一预处理，得到第一预处理当前帧图像和第一预处理背景帧图像；其中，所述背景帧图像为当前帧图像之前的第N帧图像，N为大于等于1的整数；

提取所述第一预处理当前帧图像中第三区域的形状不规则特征、第一预处理当前帧图像和第一预处理背景帧图像之间的背景模糊特征、以及第一预处理当前帧图像和第一预处理背景帧图像中的疑似烟雾区域的面积增长率；

基于第一BP神经网络模型，以所述形状不规则特征、背景模糊特征和面积增长率作为输入值，得出烟雾检测结果；

当所述烟雾检测结果为有烟雾时，对所述当前帧图像和背景帧图像进行火焰检测，并根据火焰检测结果确定火灾检测结果。

2.如权利要求1所述的一种基于图像的火灾检测方法，其特征在于，所述第一预处理包括：

通过背景减除法对所述当前帧图像/背景帧图像与对应的对比帧图像进行比较，得到具有第一区域的当前帧图像/背景帧图像；其中，所述对比帧图像为所述当前帧图像/背景帧图像之前的第M帧图像，M为大于等于1的整数；

以第一预定阈值对所述当前帧图像/背景帧图像的R、G、B通道进行颜色提取并滤波，得到具有R通道特征的当前帧图像/背景帧图像、具有G通道特征的当前帧图像/背景帧图像和具有B通道特征的当前帧图像/背景帧图像；

将具有R通道特征的当前帧图像/背景帧图像、具有G通道特征的当前帧图像/背景帧图像和具有B通道特征的当前帧图像/背景帧图像进行融合，得到具有第二区域的当前帧图像/背景帧图像；

将所述具有第一区域的当前帧图像/背景帧图像和具有第二区域的当前帧图像/背景帧图像进行融合，得到具有第三区域的当前帧图像/背景帧图像；

对具有第三区域的当前帧图像/背景帧图像中的第三区域依次进行边缘检测和形态学处理，得到所述第一预处理当前帧图像/第一预处理背景帧图像。

3.如权利要求1或2所述的一种基于图像的火灾检测方法，其特征在于，所述第一BP神经网络模型具有3个输入特征值、2层隐藏层和1层输出层；其中，所述3个输入特征值分别对应所述形状不规则特征、背景模糊特征和面积增长率。

4.如权利要求1所述的一种基于图像的火灾检测方法，其特征在于，对所述当前帧图像和背景帧图像进行火焰检测方法为：

对所述当前帧图像和背景帧图像进行第二预处理，得到第二预处理当前帧图像和第二预背景帧图像；

提取所述第二预处理当前帧图像中火焰区域的质心特征、第二预处理当前帧图像和第二预背景帧图像中火焰区域的面积变化特征、所述第二预处理当前帧图像中火焰区域的尖角特征、以及所述第二预处理当前帧图像中火焰区域的纹理特征；

基于第二BP神经网络模型，以所述质心特征、面积变化特征、尖角特征和纹理特征为输入值，得到火焰检测结果。

5.如权利要求4所述的一种基于图像的火灾检测方法，其特征在于，所述第二预处理的具体方法为：

通过大津法对所述当前帧图像/背景帧图像进行自适应阈值二值化处理，得到所述具有第四区域的当前帧图像/背景帧图像；

以第二预定阈值对所述当前帧图像/背景帧图像的R、G、B通道进行颜色提取并滤波，得到具有R通道特征的当前帧图像/背景帧图像、具有G通道特征的当前帧图像/背景帧图像和具有B通道特征的当前帧图像/背景帧图像；

将具有R通道特征的当前帧图像/背景帧图像、具有G通道特征的当前帧图像/背景帧图像和具有B通道特征的当前帧图像/背景帧图像进行融合，得到具有第五区域的当前帧图像/背景帧图像；

将所述具有第四区域的当前帧图像/背景帧图像和具有第五区域的当前帧图像/背景帧图像进行融合，得到具有第六区域的当前帧图像/背景帧图像；

对具有第六区域的当前帧图像/背景帧图像中的第三区域依次进行边缘检测和形态学处理，得到所述第二预处理当前帧图像/第二预处理背景帧图像。