一种在静态图像中判断火焰区域的方法技术

本发明专利技术的一种在静态图像中判断火焰区域的方法，所述的方法包括以下步骤：S1：将图像中每个像素值转换到YCbCr颜色空间；S2：将图片分给成若干个16*16的子块，每个子块分配一个是否为火焰的标记，标记矩阵为flag(i,j)；S3：从第一个子块开始，依照从上到下、从左到右的顺序，计算子块的局部二值模式LBP值；S4：把子块内所有像素的局部二值模式LBP值投影到0～255，形成局部二值模式直方图hB；S5：将flag(i,j)转化为1值和0值；S6：根据flag矩阵中1值和0值的数量，判断是否为火焰区域。该方法不受视频序列的影响，适应范围更广，运行的速度更快，效率更高，适合大规模推广和应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于多媒体信号处理领域，特别是在静态图像中检测是否存在火焰区域的方法，可应用于基于计算机视觉的火焰探测以及图像检索等领域。
技术介绍
在传统的烟火检测技术中，检测效果受限于传感器的位置和数量。因此，在大范围场景下常常受限，如大型体育场馆、森林等。由于不受场景大小的限制，基于计算机视觉的烟火检测技术得到越来越多的关注。在基于计算机视觉的烟火检测中，主要分为火焰检测和烟雾检测两个方面，本专利技术针对火焰检测部分。基于计算机视觉的火焰检测算法大致分为两步：1)检测静态图像中的疑似火焰区域，也叫候选区域。在该部分的研究中，常用的技术为提取火焰的颜色，纹理，边界等特征。2)利用静态图像检测出来的疑似区域，在时间轴上提取特征，进一步确认是否属于着火点。然而，上述的方法在实际使用时，运行速度较慢。
技术实现思路
本专利技术提供了一种在静态图像中判断火焰区域的方法，能够适应多种场景，特别是大型体育场馆、森林等大型复杂场景下，从计算机监控的静态图像中快速、准确的获取火焰区域。本专利技术采用以下技术方案：一种在静态图像中判断火焰区域的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：S1：将图像中每个像素值从RGB颜色空间转换到YCbCr颜色空间；S2：将图片分给成若干个16*16的子块，每个子块分配一个是否为火焰的标记，标记矩阵为flag(i,j)，其中，i、j为块在flag矩阵中的坐标；S3：从第一个子块开始，依照从上到下、从左到右的顺序，计算子块的局部二值模式LBP值；S4：把子块内所有像素的局部二值模式LBP值投影到0～255，形成局部二值模式直方图hB；S5：将flag(i,j)转化为1值和0值；S6：根据flag矩阵中1值和0值的数量，判断是否为火焰区域。进一步的，将图像中每个像素值从RGB颜色空间转换到YCbCr颜色空间所用的公式为： Y = 0.2568 * R + 0.5041 * G + 0.0979 * B + 16 Cb = - 0.1482 * R - 0.2910 * G + 0.4392 * B + 128 Cr = 0.4392 * R - 0.3678 * G - 0.0714 * B + 128 . ]]>进一步的，步骤S5的具体过程为：1)计算排序函数s(i)；2)按照公式h'B(i)＝hB(s(i)),i＝0,1,...,255对局部二值模式直方图hB进行重新排序，并记为h'B；3)以函数h'B(i)＝λeλi，i＝0,1,...,252为模型描述h'B，采用回归分析拟合直方图h'B，得到参数λ；4)如果λ满足条件0.0531≤λ≤0.0557，则flag(i,j)＝1，否则flag(i,j)＝0，其中，(i,j)是当前处理的16*16子块的坐标。进一步的，计算排序函数s(i)的具体过程为：1)选取多张具有代表性的火焰图像，把每幅图像都分成若干个16*16子块；2)针对所有是火焰的16*16子块，计算每一个子块的局部二值模式LBP值；3)把子块内所有像素的局部二值模式值投影到0～255，形成局部二值模式直方图h；4)把直方图h进行从小到大重新排序，得到另一个直方图h’；5)根据h和h’，提取满足公式h'(i)＝h(s(i)),i＝0,1,...,255的s(i)即为排序函数。进一步的，计算子块的局部二值模式LBP值的公式为： LBP ( x , y ) = Σ n = 0 7 s ( I n - I ) 2 n , ]]>其中， s ( x ) 1 , x ≥ 0 0 , x < 0 ]]>x、y是像素点的坐标。进一步的，步骤S6的具体过程为：针对flag矩阵，使用3*3的窗口，按照从上到下、从左到右的顺序，步长为1，滑过flag矩阵，如果窗口内超过半数标记为1，则窗口中心所在的16*16子块对应的图像区域设置为火焰区域，否则为非火焰区域。本专利技术的有益效果是：1、由于该方法基于对静态图像的处理，不需要很长的视频序列即可提取出图像中的火焰点，提取的速度更快，处理的效率也就大大提高。2、该方法很容易扩展到视频序列，由于视频序列由多幅图像组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在静态图像中判断火焰区域的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：S1：将图像中每个像素值从RGB颜色空间转换到YCbCr颜色空间；S2：将图片分给成若干个16*16的子块，每个子块分配一个是否为火焰的标记，标记矩阵为flag(i,j)，其中，i、j为块在flag矩阵中的坐标；S3：从第一个子块开始，依照从上到下、从左到右的顺序，计算子块的局部二值模式LBP值；S4：把子块内所有像素的局部二值模式LBP值投影到0～255，形成局部二值模式直方图hB；S5：将flag(i,j)转化为1值和0值；S6：根据flag矩阵中1值和0值的数量，判断是否为火焰区域。

【技术特征摘要】
1.一种在静态图像中判断火焰区域的方法，其特征在于，所述的方法包括以
下步骤：
S1：将图像中每个像素值从RGB颜色空间转换到YCbCr颜色空间；
S2：将图片分给成若干个16*16的子块，每个子块分配一个是否为火焰的
标记，标记矩阵为flag(i,j)，其中，i、j为块在flag矩阵中的坐标；
S3：从第一个子块开始，依照从上到下、从左到右的顺序，计算子块的局
部二值模式LBP值；
S4：把子块内所有像素的局部二值模式LBP值投影到0～255，形成局部二
值模式直方图hB；
S5：将flag(i,j)转化为1值和0值；
S6：根据flag矩阵中1值和0值的数量，判断是否为火焰区域。
2.根据权利要求1所述的一种在静态图像中判断火焰区域的方法，其特征
在于，将图像中每个像素值从RGB颜色空间转换到YCbCr颜色空间所用的公
式为： Y = 0.2568 * R + 0.5041 * G + 0.0979 * B + 16 Cb = - 0.1482 * R - 0.2910 * G + 0.4392 * B + 128 Cr = 0.4392 * R - 0.3678 * G - 0.0714 * B + 128 . ]]>3.根据权利要求1所述的一种在静态图像中判断火焰区域的方法，其特征
在于，步骤S5的具体过程为：
1)计算排序函数s(i)；
2)按照...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘兆广，纪秀花，徐新艳，
申请(专利权)人：山东财经大学，
类型：发明
国别省市：山东;37