[发明专利]一种基于计算机视觉监视技术的火焰智能检测器

摘要

一种基于计算机视觉监视技术的火焰智能检测器，主要由计算机、模拟摄像机、视频采集卡以及服务器组成，模拟摄像机的视频信号输出链接至视频采集卡，服务器通过视频采集卡的驱动程序直接读取图像数据，再传输至计算机；计算机内安装有火焰智能检测模块。本发明根据火焰的视觉特征检测，旨在确定火焰存在的基础上用视觉跟踪方法进行跟踪滤波，利用摄像机标定技术和多源摄像机图像融合技术获取图像中心火焰确定位置，从而可以指导消防设备自动灭火。本发明具有视频信息更丰富、分裂更准确，不受场地限制，外界干扰小，可以使火焰精确定位的特点。

主权项

一种基于计算机视觉监视技术的火焰智能检测器，主要由计算机、模拟摄像机、视频采集卡以及服务器组成，模块摄像机的视频信号输出链接至视频采集卡，服务器通过视频采集卡的驱动程序直接读取图像数据，再传输至计算机；其特征是：所述计算机内安装有火焰智能检测模块：进行以下检测步骤：1)、读取传感器采样的图像；2)、对图像进行预处理，包括去噪声和平滑滤波；3)、读取当前状态标识，如果标识是未检测到火焰则进入步骤4，否则进行步骤9；4)、用象素级处理方法将当前观测图像分割为二值化的图像，其中图像中可能是火的象素标识为1，使不是火的区域标识为0；用连通体算法检测标识为1的区域，并生成检测结果链表；5)、从检测结果链表中依次读出可能是火焰的区域，对每个区域提取区域级的特征并识别。再将识别为火的区域生成为链表；6)、对火焰区域的链表进行时间域滤波，具体做法是，用链表中的每个区域关联跟踪结果，如果跟踪结果被关联成功，则更新跟踪结果，如果跟踪结果长时间未被更新，则将其删除；7)、判断跟踪结果中是否有区域满足检测条件，我们设置检测条件是该区域连续30帧被识别为火焰，如果满足条件则进入步骤8，否则返回步骤1；8)、设置状态标识为检测到火焰，并且用检测结果的区域初始化火焰跟踪器，返回步骤1；9)、用象素级方法分割图像中可能是火焰的区域，并利用跟踪结果进行区域匹配，寻找最具可能是火焰的区域；10)、如果找到最具可能的区域则进入步骤11，否则设置状态标识为为检测到火焰，并返回步骤1；11)、用最具可能的区域更新火焰状态参数；12)、利用摄像机标定结果计算火焰在世界坐标系中的位置并输出；13)、返回步骤1；上述步骤中，对疑是火焰区域的分割和特征提取采取Marr视觉系统的分阶段处理的方式，用象素级特征分割火焰区域，在此基础上再用区域级特征检察疑是区域是否满足火焰的视觉属性，判别过程用多特征联合的决策树进行；两个层次的工作共同完成疑是火焰区域的检测，并将检测结果进行时间域滤波，以去除偶然性的结果。