[发明专利]一种高层建筑火灾预警方法及装置

说明书

本发明公开一种高层建筑火灾预警方法及装置，所述方法包括：采集高层建筑内的红外图像数据，对采集的图像进行预处理；采用改进的水循环算法计算最优的图像分割阈值集合，根据所述图像分割阈值集合提取火焰区域；提取火焰区域的特征参数，通过多特征融合识别出火焰，判断是否有火灾并对火灾定位，启动火灾报警；根据火灾定位与建筑结构进行火灾蔓延态势预测；向指挥中心发送火灾发生位置及火灾蔓延态势，并语音播报逃生路线指引。本发明采用采用改进的水循环算法计算最优的图像分割阈值，通过多阈值分割准确提取出火焰区域，在火灾发生初期进行火灾准确识别和预警。

技术领域

本发明属于消防安全领域，具体涉及一种高层建筑火灾预警方法及装置。

背景技术

随着我国城市化进程的纵深推进，高层建筑成为城市发展的必然选择。同时，高层建筑拥有使用功能多样、建筑结构复杂、可燃装修多、火灾荷载大、电气设备多、人口密集等特点，从而造成建筑的起火致灾因素多，一旦发生火灾，若早期得不到有效控制，火灾将迅速蔓延，扑救难度大，极易造成重大人员伤亡和财产损失。最近几年，国内先后发生了多起影响较大的高层建筑火灾事故，都造成较大的人员伤亡、财产损失以及负面的社会影响。

高层建筑火灾发生初期进行高精度火灾探测、发生火灾时进行火势蔓延预判和对内火灾威胁提醒是消防安全的重要方面。现阶段基于图像或视频的火灾识别已有效利用，其中火灾图像分割是火灾早期识别的重要前提，现有技术仍存在火焰分割不准确导致火灾识别准确率较低等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种高层建筑火灾预警方法，以解决在高层建筑火灾发生时，无法准确分割火焰区域导致火灾识别准确率不高的问题，以实现在火灾初期进行准确识别和定位。

本发明第一方面，公开一种高层建筑火灾预警方法，所述方法包括：

采集高层建筑内的红外图像数据，对采集的图像进行预处理；

采用改进的水循环算法计算最优的图像分割阈值集合，根据所述图像分割阈值集合提取火焰区域；

提取火焰区域的特征参数，通过多特征融合识别出火焰，判断是否有火灾，若发生火灾，对火灾定位，启动火灾报警；根据火灾定位与建筑结构进行火灾蔓延态势预测；

向指挥中心发送火灾发生位置及火灾蔓延态势，并语音播报逃生路线指引。

优选的，所述采用改进的水循环算法计算最优的图像分割阈值集合具体为：

初始化：设N是种群的总数量，N_stream是溪流数量，N_river为河流数量，海洋数量为1，N_sr＝N_river+1，N_stream＝N-N_sr，图像分割阈值个数为D；图像分割阈值的上下边界范围为[LB,UB]；

适应度计算：通过适应度函数计算适应度值，根据适应度值筛选出当前最优的海洋、河流及溪流；

汇流过程：计算当前种群中流向海洋的溪流数量及流向对应河流的溪流数量：

N_srn为流入河流或者海洋的溪流数量，round()为向下取整运算，f_n为当前个体的适应度值，f_max为当前溪流中适应度最大值；

溪流流向河流，溪流流向海洋，河流流向海洋，分别进行位置更新：

分别为第t次、第t+1次迭代时溪流的位置，分别为第t次、第t+1次迭代时河流的位置，分别为第t次、第t+1次迭代时海洋的位置，rand为(0,1)之间的随机数，C1、C2、C3均为(0,2)之间的常数；