[发明专利]一种基于多传感器信息融合的火灾预警和定位系统

权利要求书

1.一种基于多传感器信息融合的火灾预警和定位系统，其特征在于，该系统包括：

信息采集模块：用以将温度传感器采集到的温度数据以及烟雾传感器采集到的烟雾浓度数据以数值的形式发送到PC端数据库中存储，并且将摄像头采集到的监控画面以图片的形式发送到PC端数据库中存储；

信息融合模块：用以对温度传感器和烟雾传感器采集到的温度数据和烟雾浓度数据处理后，进行融合判断是否发生火灾，若是，则发出一级警报；

图像识别模块：用以在发出一级警报后，对最近一次存入数据库以及后续输入数据库的所有图片进行火焰区域识别，获取每张图片上识别出的火焰标号和火焰区域的中心坐标，根据标号数量发出二级警报并输出火焰标号以及火焰区域的中心坐标。

2.根据权利要求1所述的一种基于多传感器信息融合的火灾预警和定位系统，其特征在于，所述的温度传感器和烟雾传感器分别通过低功耗蓝牙模块与PC端进行无线通信。

3.根据权利要求1所述的一种基于多传感器信息融合的火灾预警和定位系统，其特征在于，所述的摄像头通过端口与PC端进行有线通信。

4.根据权利要求1所述的一种基于多传感器信息融合的火灾预警和定位系统，其特征在于，所述的温度传感器采集到的温度数据和烟雾传感器采集到的烟雾浓度数据以每3秒一次的频率存储到数据库中。

5.根据权利要求1所述的一种基于多传感器信息融合的火灾预警和定位系统，其特征在于，所述的摄像头采集到的监控画面以每75帧一次的频率存储到数据库中。

6.根据权利要求1所述的一种基于多传感器信息融合的火灾预警和定位系统，其特征在于，所述的信息融合模块中，融合判断是否发生火灾具体为：

首先对温度传感器采集到的温度数据以及烟雾传感器采集到的烟雾浓度数据进行判断，得到温度传感器分别在确定、其他和不确定三种情况下的信任值m1(A)、m1(B)、m1(C)以及烟雾传感器分别在确定、其他和不确定三种情况下的信任值m2(A)、m2(B)、m2(C)，然后利用D-S组合规则进行融合得到确定发生火灾的概率m(A)、其他的概率m(B)以及不确定发生火灾的概率m(C)，最后对m(A)、m(B)、m(C)进行比较，若m(A)的数值最大，则发出一级警报。

7.根据权利要求6所述的一种基于多传感器信息融合的火灾预警和定位系统，其特征在于，温度传感器和烟雾传感器分别在确定、其他和不确定三种情况下的信任值按照数据所在范围的取值具体为：

8.根据权利要求7所述的一种基于多传感器信息融合的火灾预警和定位系统，其特征在于，所述的确定发生火灾的概率m(A)、其他的概率m(B)以及不确定发生火灾的概率m(C)的计算式分别为：

m(A)＝m1(A)*m2(A)/k

m(B)＝m1(B)*m2(B)/k

m(C)＝m1(C)*m2(C)/k

k＝m1(A)*m2(A)+m1(B)*m2(B)+m1(C)*m2(C)

其中，k为中间变量。

9.根据权利要求1所述的一种基于多传感器信息融合的火灾预警和定位系统，其特征在于，所述的烟雾传感器具体为CO传感器。

10.根据权利要求1所述的一种基于多传感器信息融合的火灾预警和定位系统，其特征在于，所述的图像识别模块中，在出现一级警报信号后，对最近一次以及之后存入数据库的图片进行基于opencv的火焰识别，通过对图像的颜色处理找出可能为火焰的区域及轮廓，再提取轮廓的几何特征判断是否为火焰，并对每个火焰区域进行标号，如果标号数量大于1则发出二级警报，并输出火焰标号和火焰区域的中心坐标，实现对火焰的定位。