一种基于机器视觉的消防炮定位方法、装置及可存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于机器视觉的消防炮定位方法、装置及可存储介质，涉及消防技术领域，其中方法包括以下步骤：利用相机获取火场监控图像，对所述火场监控图像进行检测；当检测到火焰时，获取火焰所成图像底部中心在所述火场监控图像中的坐标；根据相机参数以及火焰所成图像底部中心坐标，得到火焰相对消防炮的方向矢量，通过运动执行机构驱动消防炮向此方向运动，完成定位；本发明专利技术解决了现有技术中火焰定位方法繁琐复杂、技术要求高、安装调试困难的技术问题。难的技术问题。难的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器视觉的消防炮定位方法、装置及可存储介质


[0001]本专利技术涉及消防
，更具体的说是涉及一种基于机器视觉的消防炮定位方法、装置及可存储介质。

技术介绍

[0002]目前，面向大空间灭火的消防炮灭火系统，是公认的高效、快捷灭火技术，特别是在火灾早期就能够发现并进行处置扑灭，可以解决大空间建筑物的消防难题，为建筑行业的安防提供强有力的技术支持。对于智能化的消防炮灭火系统，关键之一就是要在最短时间内锁定火源目标，准确定位火源的位置，并为喷水灭火做好准备。
[0003]但是，现有的消防炮火灾定位及灭火方法，通常采用两个摄像机形成的立体视觉来获得火灾坐标，定位方法繁琐复杂，技术要求高，安装调试困难。双目摄像立体视觉系统在定位前，考虑到摄像头的各种畸变因素，还需要对摄像头进行标定，标定过程较为复杂专业，在实际应用中难以普及，实时性不高。
[0004]因此，如何提供一种能够解决上述问题的消防炮定位方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种基于机器视觉的消防炮定位方法、装置及可存储介质，解决了现有技术中火焰定位方法繁琐复杂、技术要求高、安装调试困难的技术问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种基于机器视觉的消防炮定位方法，包括以下步骤：
[0008]利用相机获取火场监控图像，对所述火场监控图像进行检测；
[0009]当检测到火焰时，获取火焰所成图像底部中心在所述火场监控图像中的坐标；
[0010]根据相机参数以及火焰所成图像底部中心坐标，得到火焰相对消防炮的方向矢量，通过运动执行机构驱动消防炮向此方向运动，完成定位。
[0011]优选的，还包括：
[0012]在消防炮灭火过程中继续采集火场监控图像，同时检测火焰所成图像底部中心坐标是否与监控图像中心点坐标在预设阈值范围内重合；
[0013]如果是则此时对应的消防炮角度为最佳角度，通过所述运动执行机构调整消防炮至所述最佳角度进行灭火。
[0014]优选的，检测火焰的具体步骤包括：
[0015]利用相机获取火场监控图像对应的红外图像；
[0016]连续获取多帧图像，同时依次获取当前帧图像的亮度分量与上一帧图像的亮度分量的差值，并将差值的绝对值进行累加；
[0017]遍历累加后的图像，找到第一个亮度分量超过预设分量阈值的像素点，以此点作为第一个连通域开始扫描，得到火焰轮廓的外接矩形框；
[0018]求取在所述外接矩形框内所有大于预设分量阈值的像素点亮度分量的均值；
[0019]判断均值是否为零，若均值不为零则表明火场监控图像中有火焰。
[0020]优选的，通过在相机的摄像头镜头上加装红外滤光片实现。
[0021]优选的，根据相机参数以及火焰所成图像底部中心坐标，得到火焰相对消防炮的方向矢量的具体过程包括：
[0022]在消防炮向火焰区域运动过程中实时采集视场图像；
[0023]当检测到存在火焰时，设定火焰轮廓的外接跟随框加大增大至预设阈值时，遍历跟随框内的图像，找到第一个亮度分量超过所述均值的像素点，以此点作为第一个连通域开始扫描，得到火焰轮廓的外接矩形框；
[0024]获取所述外接矩形框的四个角点坐标以及所述外接矩形框的下边界中点坐标相对图像中心坐标的位置坐标；
[0025]根据四个角点坐标以及位置坐标得到对应的方向矢量。
[0026]本专利技术还提供一种基于机器视觉的消防炮定位装置，包括：
[0027]图像采集模块，用于获取火场监控图像；
[0028]微处理器，所述微处理器与所述图像采集模块电性连接，用于对所述火场监控图像进行处理，判断是否有火焰，同时用于计算方向矢量；
[0029]运动执行机构，所述运动执行机构与所述微处理器连接，用于调整消防炮的角度。
[0030]本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的消防炮定位方法。
[0031]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种基于机器视觉的消防炮定位方法、装置及可存储介质，利用单个单目镜头进行检测，安装调试简单，成本较低，图像处理的计算量小，同时驱动运动执行机构实现火焰定位，定位速度更快，对于迅速有效灭火具有十分重要的意义。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0033]图1为本专利技术提供的一种基于机器视觉的消防炮定位方法的整体流程图；
[0034]图2a为本专利技术实施例提供的运动执行机构的结构示意图；
[0035]图2b为本专利技术实施例提供的运动执行机构的结构示意图；
[0036]图3为本专利技术提供的一种基于机器视觉的消防炮定位装置的结构原理框图。
具体实施方式
[0037]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。
[0038]参见附图1所示，本专利技术实施例公开了一种基于机器视觉的消防炮定位方法，包括以下步骤：
[0039]利用相机获取火场监控图像，对火场监控图像进行检测；
[0040]当检测到火焰时，获取火焰所成图像底部中心在火场监控图像中的坐标；
[0041]根据相机参数以及火焰所成图像底部中心坐标，得到火焰相对消防炮的方向矢量，通过运动执行机构驱动消防炮向此方向运动，完成定位。
[0042]在一个具体的实施例中，还包括：
[0043]在消防炮灭火过程中继续采集火场监控图像，同时检测火焰所成图像底部中心坐标是否与监控图像中心点坐标在预设阈值范围内重合；
[0044]如果是则此时对应的消防炮角度为最佳角度，通过运动执行机构调整消防炮至最佳角度进行灭火。
[0045]具体的，当调整消防炮的角度至最佳角度且当消防炮的工作距离在10m内，则无需角度补偿，当大于等于10m后则需要进行角度补偿处理。
[0046]在一个具体的实施例中，检测火焰的具体步骤包括：
[0047]利用相机获取火场监控图像对应的红外图像；
[0048]连续获取多帧图像，其中帧数可以为20，同时依次获取当前帧图像的亮度分量与上一帧图像的亮度分量的差值，并将差值的绝对值进行累加；
[0049]遍历累加后的图像，找到第一个亮度分量超过预设分量阈值的像素点，以此点作为第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的消防炮定位方法，其特征在于，包括以下步骤：利用相机获取火场监控图像，对所述火场监控图像进行检测；当检测到火焰时，获取火焰所成图像底部中心在所述火场监控图像中的坐标；根据相机参数以及火焰所成图像底部中心坐标，得到火焰相对消防炮的方向矢量，通过运动执行机构驱动消防炮向此方向运动，完成定位。2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的消防炮定位方法，其特征在于，还包括：在消防炮灭火过程中继续采集火场监控图像，同时检测火焰所成图像底部中心坐标是否与监控图像中心点坐标在预设阈值范围内重合；如果是则此时对应的消防炮角度为最佳角度，通过所述运动执行机构调整消防炮至所述最佳角度进行灭火。3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的消防炮定位方法，其特征在于，检测火焰的具体步骤包括：利用相机获取火场监控图像对应的红外图像；连续获取多帧图像，同时依次获取当前帧图像的亮度分量与上一帧图像的亮度分量的差值，并将差值的绝对值进行累加；遍历累加后的图像，找到第一个亮度分量超过预设分量阈值的像素点，以此点作为第一个连通域开始扫描，得到火焰轮廓的外接矩形框；求取在所述外接矩形框内所有大于预设分量阈值的像素点亮度分量的均值；判断均值是否为零，若均值不为零则表明火场监控图像中有火焰。4.根据权利要求3所述的一种基于机器视觉的消防炮定位方法，其特征在于，通过在相机的摄像头镜头上加装红外滤光片实现。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：管立伟，王秋良，吴允平，施文灶，卢宇，苏伟达，郑海山，黄发明，
申请(专利权)人：福建师范大学，
类型：发明
国别省市：