一种机器人辅助火焰识别与定位方法技术

本发明专利技术公开了一种机器人辅助参与火焰视觉识别与定位的方法，涉及计算机视觉领域，包括以下步骤：利用已经标定好的摄像头获得视频图像；根据基于火焰颜色模型改进的背景差分法获得疑似火焰动态目标；计算提取该目标的一系列静态特征；将融合后的模型输入到训练好的支持向量机(SVM)中；若判定为火焰，再根据识别到火焰的单目、双目或者多目视觉计算疑似火焰的粗定位，指引机器人到达指定位置；机器人的云台对准疑似火焰位置，分别提取动态特征和温度特征，将特征融合后，输入到另一个SVM中；若二次识别的结果仍然为火焰则进行精定位。本发明专利技术识别准确率高，适用性强，根据火焰目标的早期预警和空间精确定位，最大程度地降低火灾的危害。害。害。

【技术实现步骤摘要】
一种机器人辅助火焰识别与定位方法


[0001]本专利技术涉及计算机视觉领域，特别涉及一种机器人辅助火焰识别与定位方法。

技术介绍

[0002]随着人类的发展，人类对火的利用走上了一个又一个巅峰，但是，在人们利用火给生活 带来极大便利的同时，火灾的频繁发生对人们生命财产安全乃至社会安全造成了巨大的威胁。 其中，重特大火灾的发生，无不因发现晚、错失控制扑救机会或初期控制不力所致，所以尽 快尽早地发现识别并定位火源的位置，对于降低甚至预防火灾带来的危害至关重要。
[0003]当前，常用的火灾监测的方案，包括各种探测器往往固定安装于空间内的重点区域，将 传感器采集到的火灾发生时的一些物理指标，如温度、烟雾、热和辐射等，转换为电压或电 流信号，并通过所设定的阈值来判断火灾是否正在发生。但是通常，它们不能提供准确的火 焰燃烧位置、火势大小以及起火原因，同时，传统探测器也容易受到物理空间的制约，室内 环境的结构、结构通风情况容易影响探测器的探测范围，而对于一些如博物馆、工厂和仓库 等大型宽敞的建筑，传统探测器很难满足及时有效监测与定位火灾的需求。随着本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机器人辅助火焰识别与定位方法，其特征在于，包括以下主要步骤：首先采用摄像头实时采集图像，将采集的第一张稳定图像作为背景帧，实时更新背景帧，并通过基于火焰颜色模型改进的背景差分法计算像素点，若该像素点大于设定的阈值，则经形态学运算视其为疑似火焰目标，并进行验证；提取疑似火焰目标的静态特征，并将静态特征输入到SVM中进行特征融合，输出火焰的初步判别，并计算得到疑似火焰发生区域位置；移动机器人根据输出的火焰的初步判别和疑似火焰发生区域位置，利用导航与定位算法，前往疑似火焰发生区域，转动云台，通过可见光摄像头以及红外摄像头，二次识别火焰，提取相应的动态特征和温度特征，将动态特征和温度特征融合后，输入到第二SVM中进行二分类判断；若判断为不是火焰，则更新背景帧；若判断为火焰，则计算得到精确的火焰空间位置。2.根据权利要求1所述的机器人辅助火焰识别与定位方法，其特征在于，所述像素点的计算具体为：将当前帧各像素点灰度值与背景帧相应像素灰度值相减，并取绝对值，得到像素点，公式如下：|It(x,y)
‑
Bt(x,y)|其中，It为当前帧灰度函数，Bt为背景帧灰度函数。3.根据权利要求1所述的机器人辅助火焰识别与定位方法，其特征在于，所述经形态学运算得到疑似火焰目标，并进行验证具体为：若计算得到的像素点大于设定的阈值，则经膨胀、腐蚀、开闭等形态学运算，得到疑似火焰目标，再同时计算该疑似火焰目标对应图像像素点的RGB和HSI各通道值，验证是否符合RGB模型和HIS模型结合的火焰颜色模型；所述验证关系的公式为：R
T
是红色分量的阈值，S
T
是饱和阈值，R
T
范围为115
‑
135，S
T
范围为55
‑
65。4.根据权利要求1所述的机器人辅助火焰识别与定位方法，其特征在于，所述静态特征包括为纹理特征、圆形度特征、尖角特征和重心高度特征；所述圆形度特征是圆形相似程度的量，公式如下：其中，C为圆形度...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡松钰，龚志帆，傅建中，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：