消防水炮的控制方法、装置及电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种消防水炮的控制方法、装置及电子设备，该方法包括：建立标准火焰RGB特征库；获取目标区域内的待检测图像以及前一帧和/或前多帧图像；判断待检测图像是否为彩色图像，若是则根据前一帧和/或前多帧图像、以及标准火焰RGB特征库，判断待检测图像是否存在疑似火焰，若存在，则对待检测图像进行滤波处理，得到滤波图像；对滤波图像进行灰度二值化处理，确定疑似火焰的覆盖区域，疑似火焰的覆盖区域的彩色图像记为模糊图像；将模糊图像转换为HSV颜色模式，根据模糊图像的颜色参数确定疑似火焰的最终图像；根据最终图像调整消防火炮的角度。本发明专利技术解决了现有消防水炮因识别精度差导致灭火成功率低的问题。精度差导致灭火成功率低的问题。精度差导致灭火成功率低的问题。

【技术实现步骤摘要】
消防水炮的控制方法、装置及电子设备


[0001]本专利技术涉及消防安全
，更具体的，涉及一种消防水炮的控制方法、装置及电子设备。

技术介绍

[0002]随着社会经济的迅猛发展，建筑和企业生产的特殊性，导致化学危险品和放射性物质泄漏以及燃烧、爆炸、坍塌的事故隐患增加，事故发生的概率也相应提高。火灾是生活中常见的灾难之一，救火现场存在诸多危险因素，例如浓烟、高温、黑暗及有毒物质等，给消防员带来极大危险。人员巡检的方式也很难做到全天候的监视巡检，这样无法完全避免灾害发生。
[0003]消防机器人所用的消防水炮是为了解决大型商场、机场、火车站、体育场、会展中心、仓库等高大空间场所的灭火需求，减少火灾损失而研制出的灭火装置，但是常用的消防水炮不具备自动识别火灾及自动灭火的功能，在视线不好、人不能靠近的情况下不能实现快速、准确的灭火。
[0004]现有的火源识别与定位系统，其探测部分大多采用烟感、温感等传感器探测，它们一般仅适用于小空间内的火源定位，且定位精度不高。如何准确、实时地进行火灾探测与灭火，对防止火灾进一步扩大具有重要意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种消防水炮的控制方法、装置及电子设备，以解决现有消防水炮因识别精度差而导致的灭火成功率低的问题。
[0006]本专利技术实施例的第一方面，提供了一种消防水炮的控制方法，包括：步骤S1、建立标准火焰RGB特征库，标准火焰RGB特征库存储有标准火焰的RGB值；步骤S2、获取目标区域内的待检测图像以及待检测图像的前一帧和/或前多帧图像；步骤S3、判断待检测图像是否为彩色图像，若是，则根据待检测图像的前一帧和/或前多帧图像、以及标准火焰RGB特征库，判断待检测图像是否存在疑似火焰，若存在，则对待检测图像进行滤波处理，得到滤波图像；步骤S4、对滤波图像进行灰度二值化处理，确定疑似火焰的覆盖区域，疑似火焰的覆盖区域的彩色图像记为模糊图像；步骤S5、将模糊图像转换为HSV颜色模式，根据模糊图像的颜色参数确定疑似火焰的最终图像，其中，颜色参数包括色调、饱和度和亮度；步骤S6、根据最终图像调整消防火炮的角度。
[0007]具体的，步骤S1包括：步骤S11、获取火焰图像的原始数据集；步骤S12、利用标注工具labelImg对原始数据集进行标注，得到训练所需要的xml
文件，xml文件包含火焰分类名称以及该火焰所在的位置坐标信息；步骤S13、将原始数据集划分为训练集、验证集和测试集，训练集、验证集和测试集中的数据互不相同；步骤S14、将训练集的图像放入JPEGImages目录下，并且将训练集的xml文件放入Annotations目录下，结合验证集进行至少两次训练，得到训练数据；步骤S15、将训练数据输入YOLOV3模型中进行训练，当AvgLoss曲线的平缓程度满足预设标准时利用测试集进行准确度测试，若准确度满足预设阈值则停止训练，得到标准火焰RGB特征库。
[0008]具体的，步骤S3包括：步骤S31、判断待检测图像是否为彩色图像，若是，将待检测图像分割为若干个区域；步骤S32、利用待检测图像的前一帧和/或前多帧图像，对待检测图像进行形态变化检测，判断待检测图像是否存在疑似火焰，若存在，则利用标准火焰RGB特征库确定包含疑似火焰的区域；步骤S33、对待检测图像进行滤波处理并去除不包含疑似火焰的其它区域，得到滤波图像。
[0009]具体的，步骤S4包括：步骤S41、获取滤波图像中每一像素点的RGB值；步骤S42、针对每一个像素点的RGB值，判断该像素点是否存在R值大于G值，同时G值大于B值，若存在，则将该像素点的RGB值设置为255，若不存在，则将该像素点的RGB值设置为0；获取所有RGB值为255的像素点所覆盖的区域，该区域的彩色图像记为模糊图像。
[0010]具体的，步骤S5包括：步骤S51、将模糊图像转换为HSV颜色模式；步骤S52、根据模糊图像的颜色参数计算模糊图像的亮度和颜色值，确定出最终图像。
[0011]具体的，步骤S6包括：步骤S61、根据最终图像，确定最终图像的面积信息和中心位置的坐标，其中，中心位置的坐标即为火焰的中心点步骤S62、将最终图像的面积信息和中心位置的坐标与目标区域进行比对，确定偏移数据，其中，偏移数据包括俯仰角度和水平角度；步骤S63、根据俯仰角度和水平角度调整消防火炮的位置。
[0012]本专利技术实施例的第二方面，提供了一种消防水炮的控制装置，包括：特征库建立模块，用于建立标准火焰RGB特征库，标准火焰RGB特征库存储有标准火焰的RGB值；数据获取模块，包括可见光传感器，可见光传感器用于获取目标区域内的待检测图像以及待检测图像的前一帧和/或前多帧图像；数据处理模块，用于判断待检测图像是否为彩色图像，若是，则根据待检测图像的前一帧和/或前多帧图像、以及标准火焰RGB特征库，判断待检测图像是否存在疑似火焰，若
存在，则对待检测图像进行滤波处理，得到滤波图像；对滤波图像进行灰度二值化处理，确定疑似火焰的覆盖区域，疑似火焰的覆盖区域的彩色图像记为模糊图像；将模糊图像转换为HSV颜色模式，根据模糊图像的颜色参数确定疑似火焰的最终图像，其中，颜色参数包括色调、饱和度和亮度；控制模块，用于根据最终图像的面积信息和中心位置的坐标与可见光传感器获取的目标区域的中心点的坐标比对，确定和调整消防水炮的对准角度。
[0013]具体的，该装置还包括：消防水炮、俯仰电机、水平电机、俯仰角度编码器以及水平角度编码器；可见光传感器设置在消防水炮正上方，可见光传感器随消防水炮同步转动；俯仰电机用于带动消防水炮上下移动，水平电机用于带动消防水炮左右移动；水平角度编码器用于检测消防水炮的水平角度信息，俯仰角度编码器用于检测消防水炮的俯仰角度信息；控制模块与俯仰电机、水平电机、俯仰角度编码器以及水平角度编码器电连接。
[0014]本专利技术实施例的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述消防水炮的控制方法的步骤。
[0015]本专利技术实施例的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，计算机存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述消防水炮的控制方法的步骤。
[0016]本专利技术通过分析待检测图像中的颜色和形态变化，初步判断待检测图像中是否存在疑似火焰；在待检测图像中存在疑似火焰的基础上，对图像进行灰度二值化处理以进一步确定疑似火焰的轮廓也即疑似火焰的外焰；在确定出疑似火焰的外焰的基础上，对图像进行HSV颜色模式的转换，通过计算该图像的亮度和颜色值进一步确定出最终图像也即疑似火焰的内焰。将最终图像的面积信息和中心位置的坐标与目标区域进行比对，确定偏移数据，根据偏移数据调整消防水炮的位置，实现了对火焰高效稳定的探测识别，火焰定位准确，可及时发现并跟踪火情，实现智能灭火。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种消防水炮的控制方法，其特征在于，所述方法包括：步骤S1、建立标准火焰RGB特征库，所述标准火焰RGB特征库存储有标准火焰的RGB值；步骤S2、获取目标区域内的待检测图像以及所述待检测图像的前一帧和/或前多帧图像；步骤S3、判断所述待检测图像是否为彩色图像，若是，则根据所述待检测图像的前一帧和/或前多帧图像、以及所述标准火焰RGB特征库，判断所述待检测图像是否存在疑似火焰，若存在，则对所述待检测图像进行滤波处理，得到滤波图像；步骤S4、对所述滤波图像进行灰度二值化处理，确定所述疑似火焰的覆盖区域，所述疑似火焰的覆盖区域的彩色图像记为模糊图像；步骤S5、将所述模糊图像转换为HSV颜色模式，根据所述模糊图像的颜色参数确定所述疑似火焰的最终图像，其中，所述颜色参数包括色调、饱和度和亮度；步骤S6、根据所述最终图像调整所述消防火炮的角度。2.如权利要求1所述的消防水炮的控制方法，其特征在于，所述步骤S1包括：步骤S11、获取火焰图像的原始数据集；步骤S12、利用标注工具labelImg对所述原始数据集进行标注，得到训练所需要的xml文件，所述xml文件包含火焰分类名称以及该火焰所在的位置坐标信息；步骤S13、将所述原始数据集划分为训练集、验证集和测试集，所述训练集、所述验证集和所述测试集中的数据互不相同；步骤S14、将所述训练集的图像放入JPEGImages目录下，并且将所述训练集的xml文件放入Annotations目录下，结合验证集进行至少两次训练，得到训练数据；步骤S15、将所述训练数据输入YOLOV3模型中进行训练，当AvgLoss曲线的平缓程度满足预设标准时利用测试集进行准确度测试，若所述准确度满足预设阈值则停止训练，得到所述标准火焰RGB特征库。3.如权利要求1所述的消防水炮的控制方法，其特征在于，所述步骤S3包括：步骤S31、判断所述待检测图像是否为彩色图像，若是，将所述待检测图像分割为若干个区域；步骤S32、利用所述待检测图像的前一帧和/或前多帧图像，对所述待检测图像进行形态变化检测，判断所述待检测图像是否存在所述疑似火焰，若存在，则利用所述标准火焰RGB特征库确定包含所述疑似火焰的区域；步骤S33、对所述待检测图像进行滤波处理并去除不包含所述疑似火焰的其它区域，得到所述滤波图像。4.如权利要求3所述的消防水炮的控制方法，其特征在于，所述步骤S4包括：步骤S41、获取所述滤波图像中每一像素点的RGB值；步骤S42、针对每一个像素点的RGB值，判断该像素点是否存在R值大于G值，同时所述G值大于B值，若存在，则将该像素点的RGB值设置为255，若不存在，则将该像素点的RGB值设置为0；获取所有RGB值为255的像素点所覆盖的区域，该区域的彩色图像记为模糊图像...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴文良，么晶明，张金艳，饶毅，张宗江，闵桂元，孙宁，宋志海，杨利，马静雅，
申请(专利权)人：中国中信有限公司，
类型：发明
国别省市：