一种快速的烟雾动态遮挡区域检测和定位方法及其应用技术

本发明专利技术公开了快速的烟雾动态遮挡区域检测和定位方法及其应用，其步骤为：采集烟雾画面I后对其进行预处理；以预处理后的烟雾画面I作为输入，输入训练好的LiteFlowNet得到烟雾画面I的光流图像；利用LoG滤波器与前步得到的光流图像进行卷积得到滤波后的光流图像；在滤波后的图像中寻找零交叉位置，进而确定该图像上不同物体之间光流边缘的位置；引入图像语义信息判断前步确认的遮挡区域是否为烟雾；检测出动态遮挡产生的光流，并映射回LiteFlowNet处理所得的光流图像定位动态遮挡区域。本发明专利技术的方法，可有效将烟雾的动态遮挡区域检测出来，检测及定位准确度高，速度快，极具应用前景，电子设备成本低廉，应用前景好。

A fast detection and location method of smoke dynamic occlusion area and its application

【技术实现步骤摘要】
一种快速的烟雾动态遮挡区域检测和定位方法及其应用
本专利技术属于计算机视觉
，涉及一种快速的烟雾动态遮挡区域检测和精确定位方法及其应用。
技术介绍
火灾是一种失去控制的灾害性燃烧现象。全世界每年有大约0.1％的森林被烧毁，同时又有超过20％的二氧化碳源于火灾的排放。火灾的发生不但给人们的生活造成一定的危害，也会给人们的财产造成一定的损失。随着人类科学技术的进步和社会经济的发展，经济发达地区的人口密度日益增大。在这些高层建筑物中过大的人口密度给消防安全带来了极大的隐患。烟雾先于火焰的发生，较早检测到烟雾可以及时的控制火灾的蔓延防止火灾的发生，以此保障人们的财产及人身安全。同时，烟雾的飘散性和扩散性使得烟雾本身面积比火焰大，增加了检测的概率。近年来，深度学习的方法在视频烟雾检测中盛行，检测的准确率较传统方法有了很大的提高。使用深度学习的方法来提高检测的准确率是当前国内外视频烟雾检测领域研究的重点之一。但烟雾检测也存在着许多弊端，烟雾丰富的运动特征导致了其特征较难被提取，增加了检测的难度。其次，在自然界中，烟雾的形态与水汽、雾气等较为相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速的烟雾动态遮挡区域检测和定位方法，其特征在于，其步骤如下：/n(1)采集烟雾画面I后对其进行预处理，所述预处理是指构建带有标注信息的烟雾信息数据；/n(2)以预处理后的烟雾画面I作为输入，输入训练好的LiteFlowNet得到所述烟雾画面I的光流图像；/n所述LiteFlowNet的训练过程即以经预处理的烟雾画面II作为输入，以烟雾画面II产生的光流图像作为理论输出，不断调整LiteFlowNet的参数的过程，训练的终止条件为达到最大迭代次数N；/n(3)利用LoG滤波器与步骤(2)得到的光流图像进行卷积，得到滤波后的光流图像；/n(4)在步骤(3)获取的图像中寻找零交叉位置，进而...

【技术特征摘要】
1.一种快速的烟雾动态遮挡区域检测和定位方法，其特征在于，其步骤如下：
(1)采集烟雾画面I后对其进行预处理，所述预处理是指构建带有标注信息的烟雾信息数据；
(2)以预处理后的烟雾画面I作为输入，输入训练好的LiteFlowNet得到所述烟雾画面I的光流图像；
所述LiteFlowNet的训练过程即以经预处理的烟雾画面II作为输入，以烟雾画面II产生的光流图像作为理论输出，不断调整LiteFlowNet的参数的过程，训练的终止条件为达到最大迭代次数N；
(3)利用LoG滤波器与步骤(2)得到的光流图像进行卷积，得到滤波后的光流图像；
(4)在步骤(3)获取的图像中寻找零交叉位置，进而确定该图像上不同物体之间光流边缘的位置即确定动态遮挡区域；
(5)引入图像语义信息判断步骤(4)所得的遮挡区域是否为烟雾；
(6)检测出动态遮挡产生的光流，并映射回步骤(2)得到的光流图像定位动态遮挡区域。


2.根据权利要求1所述的一种快速的烟雾动态遮挡区域检测和定位方法，其特征在于，所述烟雾画面II是通过摄像头采集而得的，其至少包括30个视频和1000个烟雾图像对。


3.根据权利要求1所述的一种快速的烟雾动态遮挡区域检测和定位方法，其特征在于，所述LiteFlowNet具有NetC和NetE两个子网络；NetC对任何输入的图片对提取两个多尺度的高维金字塔特征，NetE用来估算烟雾的由粗到细的流场，NetC子网络被设计成双流网络，双流之间相互共享权重。


4.根据权利要求1所述的一种快速的烟雾动态遮挡区域检测和定位方法，其特征在于，LoG算子G(r)公式如下：



LoG滤波器是G(r)的二阶导数，其公式如下：



卷积公式如下：



其中，i和j分别代表图像中一像素的横坐标和纵坐标，I0(i,j)和g(i,j)分别代表步骤(2)得到的光流图像和滤波后的光流图像，σ代表方差。

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟伟，刘影，李彦蓉，陈超，邱永锋，陈彦召，赵建波，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，佛山市云米电器科技有限公司，上海虹润建筑防水工程有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31