[发明专利]一种森林火灾自动检测方法及系统

摘要

本发明属于森林防火监控领域，公开了一种森林火灾自动检测方法及系统。方法包括：获取第一视频图像及参考图像，并利用预处理后的视频图像进行先烟雾预判断，确定监控区域内是否有烟雾产生；确定有烟雾产生后，利用小波分解得到的高频分量判断烟雾是否为真实烟雾；确定为真实烟雾后，获取当前时刻之后的N帧视频图像，利用N帧视频图像进一步判断烟雾是否为火灾引起的烟雾；确定为火灾引起的烟雾，则进一步判断监控区域内是否存在火焰，若监控区域内存在火焰，则确定森林当前有火灾发生。可见，本发明能够自动监测森林火灾，以在发生火灾时自动报警，实现了森林火灾监控的智能化，提高了森林火灾监控的及时性和可靠性，并降低了监控成本。

主权项

一种森林火灾自动检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，获取第一视频图像及参考图像；其中，所述第一视频图像为视频采集设备在第一时刻采集到的视频图像，所述第一时刻为任一采样时刻；所述参考图像为所述视频采集设备在森林未发生火灾时采集到的视频图像；对所述第一视频图像进行预处理，得到第一预处理视频图像；对所述参考图像进行预处理，得到预处理参考图像；步骤2，利用所述第一预处理视频图像及所述预处理参考图像进行烟雾预判断，确定在所述第一时刻所述视频采集设备监控区域内是否有烟雾产生；若确定无烟雾产生，则返回步骤1；若确定有烟雾产生，则转至步骤3；步骤3，对所述第一预处理视频图像进行小波分解，得到所述第一预处理视频图像在水平方向、垂直方向以及对角方向三个方向上的分量；对所述预处理参考图像进行小波分解，得到所述预处理参考图像在水平方向、垂直方向以及对角方向三个方向上的分量；利用所述第一预处理视频图像和所述预处理参考图像在所述三个方向上的分量，判断所述视频采集设备监控区域内产生的烟雾是否为真实烟雾；若确定所述视频采集设备监控区域内产生的烟雾为虚假烟雾，则返回步骤1；若确定所述视频采集设备监控区域内产生的烟雾为真实烟雾，则转至步骤4；步骤4，获取所述视频采集设备在所述第一时刻之后的N个采样时刻采集到的N帧视频图像，并分别对所述N帧视频图像进行预处理，得到N帧预处理视频图像；所述N个采样时刻依次为第二时刻、第三时刻、…第N+1时刻，所述N帧视频图像依次为第二视频图像、第三视频图像、…第N+1视频图像，所述N帧预处理视频图像依次为第二预处理视频图像、第三预处理视频图像、…第N+1预处理视频图像，N为整数，N≥2；利用所述第一预处理视频图像至所述第N+1预处理视频图像进行烟雾扩散性特征检测，确定所述视频采集设备监控区域内产生的烟雾是否为火灾引起的烟雾；若确定所述视频采集设备监控区域内产生的烟雾不是火灾引起的烟雾，则返回步骤1；若确定所述视频采集设备监控区域内产生的烟雾是火灾引起的烟雾，则转至步骤5；步骤5，分别提取所述第二预处理视频图像至所述第N+1预处理视频图像的N帧预处理视频图像中的运动区域，判断所述N帧预处理视频图像中的运动区域内的像素点个数是否逐渐增加；若所述N帧预处理视频图像中的运动区域内的像素点个数未逐渐增加，则返回步骤1；若所述N帧预处理视频图像中的运动区域内的像素点个数逐渐增加，则转至步骤6；步骤6，将所述第N+1视频图像转换为YCbCr色彩空间下的第N+1图像，并提取所述第N+1图像的Y分量、Cr分量以及Cb分量；计算所述第N+1预处理视频图像中运动区域的圆形度；根据所述第N图像的Y分量、Cr分量以及Cb分量和所述第N+1预处理视频图像中运动区域的圆形度，确定所述视频采集设备的监控区域内是否存在火焰；若确定所述视频采集设备的监控区域内不存在火焰，则返回至步骤1；若确定所述视频采集设备的监控区域内存在火焰，则确定森林当前有火灾发生。