一种图像型火灾探测器的烟雾识别方法及识别系统技术方案

本发明专利技术提供一种图像型火灾探测器的烟雾识别方法及识别系统，其解决了现有的烟雾识别方法中存在着的算法复杂度较高及定位精度较低的技术问题，其包括：获取监控现场的视频图像，并将视频图像转换为图像序列；设定RGB颜色空间的基准点；对RGB颜色空间内的图像序列进行运动前景区域分割，以获取疑似目标区域；判断疑似目标区域内图像序列的烟雾运动规律，以确定烟雾目标区域；其算法复杂度较低，检测效率和识别效果较高，本发明专利技术可广泛应用于火焰探测技术领域。测技术领域。测技术领域。

【技术实现步骤摘要】
一种图像型火灾探测器的烟雾识别方法及识别系统


[0001]本专利技术涉及烟雾探测
，尤其是涉及一种图像型火灾探测器的烟雾识别方法及识别系统。

技术介绍

[0002]随着城市建筑物朝着高层化、密集化的方向发展，火灾的发生也越来越频繁，损失也越来越大，防治火灾的重要性也日益明显；近年来，由于计算机视觉的迅猛发展，视频探测器的优势也逐渐显现出来，其应用场所也越来越广泛。视频探测器是一种以图像处理技术为基础的火灾探测器，利用摄像头等视频装置，捕捉视频信息，进而调用图像识别算法，以判断是否有火灾发生。
[0003]现有的视频探测器中，其对烟雾识别处理的方法复杂，软件运算量过大，且在烟雾探测识别的过程中，经常会出现误判的情况，对火焰的定位精度较低。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请实施例提供了一种图像型火灾探测器的烟雾识别方法及识别系统，旨在解决现有的烟雾识别方法中存在着的算法复杂度较高及定位精度较低的技术问题。
[0005]本申请的第一方面提供了一种图像型火灾探测器的烟雾识别方法，用来识别视觉可见光中的烟雾信号，其包括以下步骤：
[0006]获取监控现场的视频图像，并将所述视频图像转换为图像序列；
[0007]设定RGB颜色空间的基准点；
[0008]对所述RGB颜色空间内的图像序列进行运动前景区域分割，以获取疑似目标区域；
[0009]判断所述疑似目标区域内图像序列的烟雾运动规律，以确定烟雾目标区域。
[0010]优选的，设定颜色空间范围的基准点，具体包括：
[0011]在所述图像序列的初始帧中选取参考目标的RGB颜色空间范围，所述RGB颜色空间中，R通道、G通道以及B通道中取值范围的基准点分别设定为(Rstart，Rend)、(Gstart，Gend)、(Bstart，Bend)。
[0012]优选的，在对所述RGB颜色空间内的图像序列进行运动前景区域分割之前，还包括对所述图像序列进行预处理，输出处理后的所述图像序列；对所述图像序列进行预处理具体包括：
[0013]采用中值滤波的方法消除所述图像序列的背景噪声，输出处理后的所述图像序列，应用以下公式实现：
[0014]g(x，y)＝Med{f(x-k，y-l)，(k，l)∈W}
[0015]式中，f(x，y)为图像序列，g(x，y)为处理后的图像序列，W为二维模板，k和l分别为二维模板中心点的横坐标和纵坐标。
[0016]优选的，对所述RGB颜色空间内的图像序列进行运动前景区域分割，以获取疑似目
标区域，具体包括：
[0017]计算处理后的所述图像序列g(x，y)的RGB颜色空间中R通道的分量值、G通道的分量值以及B通道的分量值，分别定义为R、G以及B，比较R、G以及B中的最大值和最小值，并输出比较结果：
[0018]max＝max(R,G,B)
[0019]min＝min(R,G,B)
[0020]式中，max为R、G以及B中的最大值，min为R、G以及B中的最小值；
[0021]将R、G以及B与所述基准点进行比较，以获取所述疑似目标区域，所述疑似目标区域的判定条件如下：
[0022]条件A：
[0023]|max-min|<T1[0024]条件B：
[0025]T2<max<T3[0026]条件C:
[0027]Rstart<＝R&&R<＝Rend
[0028]Gstart<＝G&&G<＝Gend
[0029]Bstart<＝B&&B<＝Bend
[0030]式中，T1为第一阈值，T2为第二阈值，T3为第三阈值；
[0031]当R通道的分量值、G通道的分量值以及B通道的分量值满足条件C和A或者满足条件C和B时，则判定所述图像序列属于疑似目标区域。
[0032]优选的，判断所述疑似目标区域内图像序列的烟雾运动规律，以确定烟雾目标区域，具体包括以下步骤：
[0033]判断所述疑似目标区域内图像序列的当前帧与前一帧之间的运动面积；
[0034]判断所述疑似目标区域内图像序列的当前帧与前一帧之间的向上运动位移；
[0035]判断所述疑似目标区域内图像序列的当前帧与前一帧之间的左右方向运动位移；
[0036]根据所述运动面积、所述向上运动位移、所述左右方向运动位移计算所述图像序列所占据的画面百分比，以确定烟雾目标区域。
[0037]优选的，判断所述疑似目标区域内图像序列的当前帧与前一帧之间的运动面积，采用以下公式实现：
[0038]|Region
t-Region
t-1
|<T4[0039]式中，Region
t
为图像序列的当前帧的烟雾区域像素值，Region
t-1
为图像序列的前一帧的烟雾区域像素值，T4为第四阈值。
[0040]优选的，判断所述疑似目标区域内图像序列的当前帧与前一帧之间的向上运动位移，采用以下公式实现：
[0041]|T
t-T
t-1
|<T5[0042]式中，T
t
为图像序列的当前帧距离疑似目标区域顶端的像素值，T
t-1
为图像序列的前一帧距离疑似目标区域顶端的像素值，T5为第五阈值。
[0043]优选的，判断所述疑似目标区域内图像序列的当前帧与前一帧之间的左右方向运动位移，采用以下公式实现：
[0044]|R
t-R
t-1
|＜T6‖|L
t-L
t-1
|＜T7[0045]式中，R
t
为图像序列的当前帧向右移动的像素值，R
t-1
为图像序列的前一帧向右移动的像素值，T6为第六阈值，L
t
为图像序列的当前帧向左移动的像素值，L
t-1
为图像序列的前一帧向左移动的像素值，T7为第七阈值。
[0046]优选的，根据所述运动面积、所述向上运动位移、所述左右方向运动位移计算所述图像序列所占据的画面百分比，以确定烟雾目标区域，采用以下方式实现：
[0047]若所述图像序列同时满足以下条件，则判定所述图像序列所在位置为烟雾目标区域；
[0048]N>T8[0049]R e
t-1
g>Ti9[0050]且(R
t-1-L
t-1
)*(B
t-1-T
t-1
)>T
10
[0051]R
t-1-L
t-1
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像型火灾探测器的烟雾识别方法，用来识别视觉可见光中的烟雾信号，其特征在于，包括以下步骤：获取监控现场的视频图像，并将所述视频图像转换为图像序列；设定RGB颜色空间的基准点；对所述RGB颜色空间内的图像序列进行运动前景区域分割，以获取疑似目标区域；判断所述疑似目标区域内图像序列的烟雾运动规律，以确定烟雾目标区域。2.根据权利要求1所述的图像型火灾探测器的烟雾识别方法，其特征在于，设定颜色空间范围的基准点，具体包括：在所述图像序列的初始帧中选取参考目标的RGB颜色空间范围，所述RGB颜色空间中，R通道、G通道以及B通道中取值范围的基准点分别设定为(Rstart，Rend)、(Gstart，Gend)、(Bstart，Bend)。3.根据权利要求2所述的图像型火灾探测器的烟雾识别方法，其特征在于，在对所述RGB颜色空间内的图像序列进行运动前景区域分割之前，还包括对所述图像序列进行预处理，输出处理后的所述图像序列；对所述图像序列进行预处理具体包括：采用中值滤波的方法消除所述图像序列的背景噪声，输出处理后的所述图像序列，应用以下公式实现：g(x，y)＝Med{f(x-k，y-l)，(k，l)∈W}式中，f(x，y)为图像序列，g(x，y)为处理后的图像序列，W为二维模板，k和l分别为二维模板中心点的横坐标和纵坐标。4.根据权利要求3所述的图像型火灾探测器的烟雾识别方法，其特征在于，对所述RGB颜色空间内的图像序列进行运动前景区域分割，以获取疑似目标区域，具体包括：计算处理后的所述图像序列g(x，y)的RGB颜色空间中R通道的分量值、G通道的分量值以及B通道的分量值，分别定义为R、G以及B，比较R、G以及B中的最大值和最小值，并输出比较结果：max＝max(R,G,B)min＝min(R,G,B)式中，max为R、G以及B中的最大值，min为R、G以及B中的最小值；将R、G以及B与所述基准点进行比较，以获取所述疑似目标区域，所述疑似目标区域的判定条件如下：条件A：|max-min|<T1条件B：T2<max<T3条件C:Rstart<＝R&&R<＝RendGstart<＝G&&G<＝GendBstart<＝B&&B<＝Bend式中，T1为第一阈值，T2为第二阈值，T3为第三阈值；当R通道的分量值、G通道的分量值以及B通道的分量值满足条件C和A或者满足条件C和
B时，则判定所述图像序列属于疑似目标区域。5.根据权利要求4所述的图像型火灾探测器的烟雾识别方法，其特征在于，判断所述疑似目标区域内图像序列的烟雾运动规律，以确定烟雾目标区域，具体包括以下步骤：判断所述疑似目标区域内图像序列的当前帧与前一帧之间的运动面积；判断所述疑似目标区域内图像序列的当前帧与前一帧之间的向上运动位移；判断所述疑似目标区域内图像序列的当前帧与前一帧之间的左右方向运动位移；根据所述运动面积、所述向上运动位移、所述左右方向运动位移计算所述图像序列所占据的画面百分比，以确定烟雾目标区域。6.根据权利要求5所述的图像型火灾探测器的烟雾识别方法，其特征在于，判断所述疑似目标区域内图像序列的当前帧与前一帧之间的运动面积，采用以下公式实现：|Region
t-Region
t-1<...

【专利技术属性】
技术研发人员：高淑娟，王海峰，闻泉源，于海生，袁驰，
申请(专利权)人：营口新山鹰报警设备有限公司，
类型：发明
国别省市：