[发明专利]一种基于图像识别的充电桩起火检测方法

权利要求书

1.一种基于图像识别的充电桩起火检测方法，其特征在于所述检测方法由两部分组成，第一部分是线下模型训练部分，第二部分是线上模型识别部分；

所述线下模型训练部分方法步骤如下所述：

(1)收集火灾烟雾数据；

(2)分割并标注火灾烟雾数据：将每张图片都放缩成统一大小S*S，并等分割成N个小块，其中N可开方，标注每个小块是否有火灾烟雾；

(3)训练火灾烟雾分类模型，所述模型为卷积神经网络模型；

所述卷积神经网络的训练步骤如下：

(i)对网络进行权值的初始化；

(ii)输入数据经过卷积层、下采样层、全连接层的向前传播得到输出值；

(iii)求出网络的输出值与目标值的误差；

(iv)根据链式求导法则将误差反向传播，依次求得各层的误差并更新权重；

(v)重复步骤(ii)、(iii)、(iv)，直到网络模型收敛；

所述线上模型识别部分包括充电桩监控摄像头、监控服务系统、火灾烟雾分类模型识别系统和报警系统；

所述充电桩监控摄像头设立在各个充电桩上，并单独设立有编号及地址数据，多个充电桩监控摄像头通过网络连接至同一个监控服务系统；

所述监控服务系统与火灾烟雾分类模型识别系统连接，所述烟雾分类模型识别系统连接报警系统，报警系统发出的报警信息包括光电信号和报警信号；

所述线上模型识别部分为线下模型训练部分所训练得出的卷积神经网络；

所述线上模型识别部分方法步骤如下所述：

(1)通过充电桩监控摄像头采集画面，系统每隔一段时间截取一张摄像画面发送至监控服务系统；

(2)将步骤（1）中的摄像画面进行处理，等分成多个图片小块 ,对于利用训练好的卷积神经网络模型预测每一个图片小块是否有火灾烟雾，并标记有火灾烟雾为1，否则为0，如此得到了W*H的二值矩阵；对于二值矩阵利用连通算法找出发生火灾的连通的图片小块，从而得到火灾区域的图片坐标，其中连通算法的步骤如下：

(i)分类临时标签和记录等价标签：

按行遍历数据的每个元素，如果元素是1，则：获取当前元素的相邻非0元素，如果没有相邻非0元素则直接标记当前元素新的临时标签累增并继续；如果有相邻非0元素则找到邻居中最小标签值赋给当前元素的临时标签，并存储标签之间的等价关系；

(ii)用等价的最小标签替换每个临时标签；

按行遍历矩阵的每个元素，如果元素不是0，则利用等价标签中的最小标签进行重新标记；

(3)将(2)中的识别结果,即得到的火灾区域的图片坐标发送至报警系统发出报警信息。

2.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的充电桩起火检测方法，其特征在于：所述报警系统上还设有单元反馈模块。

3.根据权利要求2所述的一种基于图像识别的充电桩起火检测方法，其特征在于：所述单元反馈模块在报警系统发出报警信息后，将此次得出的数据反馈至线下模型训练部分，提供该火灾烟雾数据，对卷积神经网络模型再次训练，进一步优化卷积神经网络模型。

4.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的充电桩起火检测方法，其特征在于：所述报警信号将接火情发送至处理单位并发送对应充电桩监控摄像头的编号及地址数据。