热源识别装置、无人机以及热源识别方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种热源识别装置、无人机以及热源识别方法，其包括：红外成像单元，其用于在第一焦距下获取热源的红外图像；比例计算单元，其用于计算出热源在红外图像中所占的比例，以确定热源的大小；可见光成像单元，其用于根据热源的大小和热源的距离信息，在第二焦距下获取热源的可见光图像；以及识别单元，其用于根据可见光图像判断热源是否为火点。本发明专利技术先通过红外成像发现热源，进一步可见光成像单元根据热源大小调整焦距，以此获得可见光图像，并通过可见光图像判断热源是否为火点，由此可排除非火点热源对红外探测的干扰，减少误报率、漏报率高的问题。

Heat source identification device, UAV and heat source identification method

【技术实现步骤摘要】
热源识别装置、无人机以及热源识别方法
本专利技术涉及消防工程领域，具体为一种热源识别装置、无人机以及热源识别方法。
技术介绍
目前城市监控的火点报警主要通过非制冷红外热像仪进行火点探测来实现，或通过可见光进行烟火识别。但城市环境复杂，且具有烟筒、工程机械等温度较高的物体，因此当红外热成像设备检测到此类物体时会产生误报，对此，目前多采用通过调整阈值或设定检测范围的方式减少误报，但这类处理方式又会造成火灾漏报的情况。类似的，通过可见光进行烟火识别同样会受到城市复杂环境以及天气状况等因素的影响，如高大建筑物的遮挡以及极端天气状况等，因此，其也存在误报、漏报率高的缺陷，也无法满足城市火灾报警的需求。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种热源识别装置、无人机以及热源识别方法，其先通过红外成像发现热源，进一步可见光成像单元根据热源大小调整焦距，以此获得可见光图像，并通过可见光图像判断热源是否为火点，由此可排除非火点热源对红外探测的干扰，减少红外成像设备仅检测热源温度而导致的误报率高的问题，同时结合屏蔽非火点热源以及设置高温报警阈值的方式来有效减少城市火灾监控的漏报率。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一方面，提供了一种热源识别装置，其包括：红外成像单元，其用于在第一焦距下获取热源的红外图像；比例计算单元，其用于计算出所述热源在所述红外图像中所占的比例，以确定热源的大小；可见光成像单元，其用于根据所述热源的大小和所述热源的距离信息，在第二焦距下获取所述热源的可见光图像；以及识别单元，其用于根据所述可见光图像判断所述热源是否为火点。优选的，通过所述可见光成像单元获取的可见光图像中，所述热源所占的比例为1/5-1/3。优选的，所述比例计算单元根据公式(1)-(2)计算出所述热源在所述红外图像中的长度以及宽度，并根据热源长度以及宽度确定热源在所述红外图像中所占的比例：其中，L为热源长度；W为热源宽度；N为像元尺寸；n为热源在红外图像的水平方向所占像素数目；m为热源在红外图像的垂直方向所占像素数目；S为热源与所述热源识别装置之间的距离。优选的，所述热源识别装置还包括：屏蔽单元，其用于在判断该热源为非火点热源后屏蔽该非火点热源。优选的，所述热源识别装置还包括：报警单元，其用于监测所述非火点热源的温度变化情况，且当所述非火点热源的温度超过阈值时产生报警信号。另一方面，还提供一种无人机，其搭载有上述热源识别装置。另一方面，还提供一种热源识别方法，其包括如下步骤：S1、设定监测区域；S2、在所述监测区域内监测到热源时，在第一焦距下获取所述热源的红外图像，并计算出所述热源在所述红外图像中所占的比例，以确定热源的大小；S3、根据热源的大小以及热源的距离信息将可见光镜头的焦距调节至第二焦距，在第二焦距下获取所述热源的可见光图像，且使得此时在第二焦距下获得的可见光图像中，所述热源所占的比例为预设值；S4、根据所述可见光图像判断所述热源是否为火点；以及S5、若经过步骤S4判断所述热源为非火点热源，则屏蔽该非火点热源。优选的，所述热源识别方法还包括步骤S6、屏蔽该非火点热源后若该非火点热源仍然产生高温报警，则进一步确认该非火点热源是否为火点；若仍然确认为非火点热源，则确定包含该非火点热源的屏蔽区域，并对所述屏蔽区域进行屏蔽。优选的，所述步骤S6中还包括：计算所述屏蔽区域的实际面积。优选的，所述热源识别方法还包括步骤S7、监测所述屏蔽区域内该非火点热源的温度，且当所述非火点热源温度超过阈值时报警。与现有技术相比，本专利技术具备以下有益效果：本专利技术先通过红外成像发现热源，并确定其在红外图像中的比例大小，进一步可见光成像单元根据热源大小调整焦距，以此获得可见光图像，并通过可见光图像判断热源是否为火点，由此可排除非火点热源对红外探测的干扰，减少红外成像设备仅检测热源温度而导致的误报率高的问题；以及通过调整热源在可见光图像中所占比例的大小来排除杂乱背景的干扰，确保判断该热源是否为火点时的精确度。附图说明图1为本专利技术热源识别装置的整体结构图；图2为本专利技术热源识别方法中步骤S1-S5的执行流程图；图3为本专利技术热源识别方法中步骤S6-S7的执行流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一：如图1所示，本实施例中的热源识别装置包括：测距单元1，其用于获取热源的距离信息，所述测距单元1可以为激光测距仪；包括红外镜头的红外成像单元2，其用于在第一焦距下获取所述热源的红外图像；比例计算单元4，其用于计算出所述热源在所述红外图像中所占的比例，以确定热源的大小；包括可见光镜头的可见光成像单元3，其用于根据所述热源的大小和所述热源的距离信息，在第二焦距下获取所述热源的可见光图像，且使得此时在第二焦距下获得的可见光图像中，所述热源所占的比例为预设值(优选的，所述预设值为1/5-1/3)；以及识别单元5，其用于根据所述可见光图像判断所述热源是否为火点。具体的，探测到热源后，所述比例计算单元4根据公式(1)-(2)计算在第一焦距(即红外镜头的焦距)下、所述热源在所述红外图像中的长度以及宽度，并根据所述长度以及宽度计算出热源在所述红外图像中所占的比例，并进一步通过该比例信息确定热源的大小：其中，L为热源长度；W为热源宽度；N为像元尺寸；n为热源在红外图像的水平方向所占像素数目；m为热源在红外图像的垂直方向所占像素数目；S为热源与所述热源识别装置之间的距离。通过红外图像确定热源的大小后，切换至可见光成像单元3，可见光成像单元3根据所述热源的大小和所述热源的距离信息将可见光镜头的焦距调节至第二焦距，并在第二焦距下获取所述可见光图像，且使得此时获得的可见光图像中，所述热源所占的比例满足预设值(如可见光图像中，所述热源所占的比例为1/5-1/3)。进一步的，识别单元5根据所述可见光图像，通过烟火识别算法判断所述热源是否为火点，由此，可先通过红外成像发现热源，并确定其大小，进一步切换到可见光成像单元，可见光成像单元根据热源大小调整焦距，以此获得可见光图像，并使得在该焦距下获得的可见光图像中，所述热源所占的比例为1/5-1/3，由此可排除非火点热源(如工程机械、烟囱等)对红外探测的干扰，以及通过调整热源在可见光图像中所占比例的大小来排除杂乱背景的干扰，确保识别单元5判断该热源是否为火点时的精确度，以此减少红外成像设备仅检测热源温度而导致的误报率高的问题。实施例二：本实施例与实施例一的不同之处在于，所述热源识别装置还包括：屏蔽单元6，其用于在判断该本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热源识别装置，其特征在于，包括：红外成像单元，其用于在第一焦距下获取热源的红外图像；比例计算单元，其用于计算出所述热源在所述红外图像中所占的比例，以确定热源的大小；可见光成像单元，其用于根据所述热源的大小和所述热源的距离信息，在第二焦距下获取所述热源的可见光图像；以及识别单元，其用于根据所述可见光图像判断所述热源是否为火点。/n

【技术特征摘要】
1.一种热源识别装置，其特征在于，包括：红外成像单元，其用于在第一焦距下获取热源的红外图像；比例计算单元，其用于计算出所述热源在所述红外图像中所占的比例，以确定热源的大小；可见光成像单元，其用于根据所述热源的大小和所述热源的距离信息，在第二焦距下获取所述热源的可见光图像；以及识别单元，其用于根据所述可见光图像判断所述热源是否为火点。


2.如权利要求1所述的热源识别装置，其特征在于，通过所述可见光成像单元获取的可见光图像中，所述热源所占的比例为1/5-1/3。


3.如权利要求1所述的热源识别装置，其特征在于，所述比例计算单元根据公式(1)-(2)计算出所述热源在所述红外图像中的长度以及宽度，并根据热源长度以及宽度确定热源在所述红外图像中所占的比例：



其中，L为热源长度；W为热源宽度；N为像元尺寸；n为热源在红外图像的水平方向所占像素数目；m为热源在红外图像的垂直方向所占像素数目；S为热源与所述热源识别装置之间的距离。


4.如权利要求1所述的热源识别装置，其特征在于，所述热源识别装置还包括：屏蔽单元，其用于在判断该热源为非火点热源后屏蔽该非火点热源。


5.如权利要求1所述的热源识别装置，其特征在于，所述热源识别装置还包括：报警单元，其用于监测所述非火点热源的温度变化情况，且当所述非火点热源的温度超过阈值时产生报警信号。

【专利技术属性】
技术研发人员：黄立，邹翔，邓俊杰，万鹏飞，薛源，顾兴，刘华斌，王效杰，
申请(专利权)人：普宙飞行器科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44