[发明专利]基于主动红外视频的零照度环境火灾烟雾识别方法

摘要

一种基于主动红外视频的零照度环境火灾烟雾识别方法，采集主动红外视频图像数据；通过差分法提取红外视频图像数据中的前景图像，并进行亮度值分析；提取并分析前景图像中聚类中心的速度特征；计算聚类中心速度特征的平均值和方差；根据计算得到的聚类中心速度特征的方差，并与预先设定的阈值进行比较，从而判断被监控受限零照度空间中是否有火灾烟雾；如果是火灾烟雾，给出报警信号；否则重新返回到前继续采集下一帧红外视频图像数据。本发明减少了红外视频图像背景噪声的影响，实现了在零照度环境下对主动红外视频烟雾的识别。

主权项

一种基于主动红外视频的零照度环境火灾烟雾识别方法，其特征在于实现步骤如下：第一步，利用主动红外摄像机采集零照度环境下的红外烟雾视频图像；第二步，通过差分法提取第一步中所述视红外烟雾频图像中的前景图像，并进行亮度值分析；第三步，提取前景图像中聚类中心的速度特征；第四步，计算聚类中心速度特征的平均值和方差；第五步，根据计算得到的聚类中心速度特征的方差，并与预先设定的阈值进行比较，从而判断被监控受限的零照度环境下是否有火灾烟雾；第六步，如果有火灾烟雾，给出报警信号；否则重新返回到第二步继续对处理下一帧红外烟雾视频图像；所述第二步中的差分法实现步骤如下：(1)将第一帧作为背景图像，从第二帧开始，将背景图像与每一帧图像按照公式(1)进行差分得到前景图像： X ( x , y ) = 255 if | I ( x , y , j ) - I ( x , y , k ) | > T 0 otherwise - - - ( 1 ) 上式中(x，y)为以图像长方向为x轴，宽方向为y轴建立的坐标系中像素点的坐标，X(x，y)为前景图像，j代表背景帧，k代表当前帧，I(x，y，j)为背景帧点(x，y)的像素值，I(x，y，k)为当前帧点(x，y)的像素值，T是阈值；(2)按照公式(2)更新背景图像I(x，y，j)： I ( x , y , j ) = aI ( x , y , k ) + ( 1 - a ) X ( x , y ) if X ( x , y ) = 0 I ( x , y , j ) if X ( x , y ) = 255 - - - ( 2 ) 上式中α是常数，且0＜α＜1，这样背景图像更新效果较好。如果差分结果图像X(x，y)中点(x，y)的像素值为0，则更新背景图像中(x，y)点的像素值I(x，y，j)，如果差分结果前景图像X(x，y)中点(x，y)的像素值为255，则不进行任何操作，像素值为255的图像部分称为前景图像。