[发明专利]一种基于视频图像处理的隧道烟雾检测装置与方法

摘要

本发明提供了智能视频分析系统中一种基于视频图像处理的隧道烟雾检测装置与方法。该方法包括背景初始化单元，用于提取出稳定的主背景及初始参考图像；全区域疑似弥漫烟雾和局部区域疑似动态烟雾界定单元，用于实时地对隧道环境中的疑似烟雾进行稀薄度定性区分，可以分为两类一是全区域弥漫烟雾，二是局部疑似动态烟雾；全区域疑似弥漫烟雾判决单元，根据全区域疑似烟雾的特征向量进行弥漫烟雾的判定；局部疑似动态烟雾判决单元，根据局部疑似烟雾的特征进行局部动态烟雾的判定；背景更新单元，实时更新环境背景。本发明首先利用疑似烟雾界定单元对隧道烟雾状态环境进行二分类，然后针对不同的疑似烟雾类型分别运用不同的判决方法，识别并判定出隧道中是否有烟雾存在。

主权项

一种基于视频图像处理的隧道烟雾检测方法，首先通过实时分析隧道环境变化，根据全区域疑似弥漫烟雾和局部疑似动态烟雾单元将隧道环境类型进行定性分类，一类是局部动态烟雾，另一类是全区域弥漫烟雾，进而运用对应的烟雾检测方法对疑似烟雾分别进行识别和判定，输出告警信号，所述基于视频图像处理的隧道烟雾检测方法组成结构包括：(1)背景初始化单元，通过连续的N帧视频图像建立背景模型，获取稳定的背景图像和参考图像；(2)全区域疑似弥漫烟雾和局部疑似动态烟雾单元，通过当前帧图像减去前一帧图像得到检测图像，将检测图像进行分块，统计检测图像中各分块区域的检测点，统计满足条件的分块区域的出现概率及分块区域的分布，从而对隧道环境中的疑似烟雾进行定性分类；(3)全区域弥漫烟雾判定单元，设置固定长度T帧的滑动窗口，根据检测图像各分块区域频域上的能量在滑动窗口中表现出的下降趋势，同时各分块区域在时域上表现出的纹理模糊趋势，判定是否为全区域弥漫烟雾；(4)局部动态烟雾判定单元，通过当前帧图像减去背景图像得到前景图像，计算相邻前景图像中的感兴趣区域与其伸缩后的区域的相似度，计算当前帧图像和参考图像中非感兴趣区域的相似度，判定是否为局部动态烟雾；(5)背景更新单元，根据烟雾环境类型的不同，分别实时更新背景。