本发明专利技术涉及基于状态转移的热成像防干烧设备和方法，包括步骤：步骤1，在低频采样状态下，以温度跟踪模式采集热图像，统计热图像的最高温度值，若最高温度值在第一温度阈值范围内，则以温度跟踪模式继续采集热图像，否则进入步骤2；步骤2，当最高温度值在第三温度阈值范围内时，进入步骤3；当最高温度值在第四温度阈值范围内时，进入步骤4；步骤3，若热图像的最高温度值在第三温度阈值范围内，则切换为梯度检测模式，判断是否为干烧状态；步骤4，若热图像的最高温度值在第四温度阈值范围内，则切换为看门狗检测模式，判断是否为干烧状态。本发明专利技术通过对灶台进行热成像分析准确感知防干烧行为，且成本低廉，安装方便。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及炉灶安全，特别涉及一种基于状态转移的热成像防干烧设备和方法。
技术介绍
1、灶台干烧行为是家庭燃气事故的主要原因之一，日常生活中，人们常因为注意力转移忘记及时关火，由此引发干烧行为。灶台干烧的危害是很大的，轻则食材烧糊重则引起火灾，威胁到生命财产安全。为了及时发现灶台干烧的现象，目前主要技术是使用防干烧灶。防干烧灶的原理是在灶台火芯处增加一个耐高温的感温探头来感知锅底的温度，当锅底的温度超过设定的阈值时进行干烧风险提醒或直接做闭火处理。然而，防干烧灶大范围推广落地面临几个问题：1)报警阈值很难设定。爆炒、烙等烹饪行为与干烧行为在温度上有较宽的重叠域，这使得设定单一的阈值来划分是干烧行为还是正常烹饪行为变得困难。若阈值设定过低，则频繁出现自动闭火；若阈值设定过高，则无法及时预警干烧行为。2)锅的种类繁多，有铝锅、铁锅、不锈钢锅、陶瓷锅、珐琅锅、不粘锅等。材质不一样，对感温探头的热传导也不一样，其中陶瓷锅和珐琅锅在防干烧灶台上显得尤其不灵敏。3)锅底形状多样，有弧形锅底、方形锅底、圆底锅底等。通常来说感温探头依靠弹簧的张力由下往上来接触锅底，这种方式或因为弹簧张力过大造成锅与灶台结构不稳，或因为张力过小导致感温探头与锅底热传导差。
2、因此，现需一种能够准确感知防干烧行为，且成本低廉、安装方便的方式。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于通过对灶台进行热成像分析准确感知防干烧行为，且成本低廉，安装方便，提供一种基于状态转移的热成像防干烧设备和方法。
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p>2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术实施例提供了以下技术方案：3、基于状态转移的热成像防干烧方法，包括以下步骤：
4、步骤1，在低频采样状态下，利用热成像方式以温度跟踪模式采集热图像，统计热图像的最高温度值，若最高温度值在第一温度阈值范围内，则以温度跟踪模式继续采集热图像，否则进入步骤2；
5、步骤2，若热图像的最高温度值在第二温度阈值范围内，则切换为高频采样状态；在高频采样状态下，当采集的热图像的最高温度值在第一阈值范围内时，返回步骤1的温度跟踪模式；当最高温度值在第二温度阈值范围内时，持续步骤2的温度跟踪模式；当最高温度值在第三温度阈值范围内时，进入步骤3的梯度检测模式；当最高温度值在第四温度阈值范围内时，进入步骤4的看门狗检测模式；
6、步骤3，若热图像的最高温度值在第三温度阈值范围内，则切换为梯度检测模式，判断一组热图像的最高温度值是否为单调递增，若不是单调递增，则进行保序变换以使其为单调递增；再将该组温度增长与设定阈值作比较，若温度增长大于设定阈值，则判断为干烧临近状态并作预警提醒，否则返回步骤2；
7、步骤4，若热图像的最高温度值在第四温度阈值范围内，则切换为看门狗检测模式，经过多次采样后判断是否为干烧状态，若为干烧状态则预警并关阀。
8、更进一步地，所述步骤1具体包括以下步骤：
9、设定第一温度阈值t1、第二温度阈值t2、第三温度阈值t3和干烧梯度δt；将小于t1的温度定义为第一温度阈值范围；将大于等于t1且小于t2的温度定义为第二温度阈值范围；将大于等于t2且小于t3的温度定义为第三温度阈值范围；将大于等于t3的温度定义为第四温度阈值范围；
10、初始时，设备以低频采样状态进入温度跟踪模式，设当次采集到的热图像为img，统计该热图像img中像素的最高温度值为tmax＝max(img)；
11、若tmax<t1，则持续以低频采样状态执行步骤1的温度跟踪模式；当t1≤tmax时，进入步骤2。
12、更进一步地，所述步骤2具体包括以下步骤：
13、当t1≤tmax时，由低频采样状态切换为高频采样状态，并初始化有效像素点数量ceffect＝0，初始化有效像素图像imgeffect为空，初始化第一计数器c1＝20；
14、统计热图像img中像素的最高温度值tmax，以及热图像img中超过第一温度阈值t1的有效像素点数量c；
15、比较c与ceffect，若c>ceffect，则使ceffect＝c，使imgeffect＝img；
16、若随着高频采样状态下采集的热图像中的最高温度值tmax<t1，则每采集一次热图像，使c1＝c1-1，直到c1＝0时返回步骤1的温度跟踪模式，并切换为低频采样状态；
17、若随着高频采样状态下采集的热图像中的最高温度值t1≤tmax<t2，则保持c1＝20，继续进行步骤2高频采样状态下的温度跟踪模式；
18、若随着高频采样状态下采集的热图像中的最高温度值t2≤tmax<t3，使c1＝20，进入步骤3的梯度检测模式；
19、若随着高频采样状态下采集的热图像中的最高温度值t3≤tmax，使c1＝20，cdog＝20，cdog为看门狗计数器，进入步骤4的看门狗检测模式。
20、更进一步地，所述步骤3具体包括以下步骤：
21、当t2≤tmax<t3时，由高频采样状态下的温度跟踪模式改变为梯度检测模式，梯度检测模式以n秒采集的热图像为一组，组建热图像中的最高温度值tmax的序列tn，有表示本组中第i张热图像中的最高温度值，i∈n；
22、在前n秒内，序列tn中的数量不满足n时，按照高频采样状态持续采集热图像，直到采集满一组的热图像数量；当序列tn中的数量等于n时，计算当组序列平均值mn；当序列tn中的数量大于n时，顺次替换序列tn中的最高温度值，计算当组序列平均值mn+1，同时计算当组序列平均值mn+1与前组序列平均值mn的差值δm＝mn+1-mn；
23、如果δm<0，则按照高频采样状态持续采集热图像，并顺次替换序列tn中的最高温度值；如果δm≥0，则对序列tn进行保序变换；
24、保序变换是将序列抽象为x＝{xi,xi+1,...,xi+14}，检查序列x的单调性；
25、若序列x不满足单调递增，则当序列x在第k处出现xk>xk+1，且xk+1>xm时(i≤k<i+14且为整数，m∈i+14-2且m<k)，构建新的序列：
26、
27、令x`＝x，若x`依然不满足单调递增，则重复保序变换；若x或x`满足单调递增，则计算序列x或x`的温度增长δt＝xi+14-xi；若δt>δt，则判断为干烧临近状态并作预警提醒，否则清空序列x，返回步骤2。
28、更进一步地，所述步骤4具体包括以下步骤：
29、当t3≤tmax时，由高频采样状态下的温度跟踪模式改变为看门狗检测模式，在看门狗检测模式下比较新采集的热图像img和imgeffect，统计在imgeffect里是第四温度阈值范围，但在img里是第一温度阈值范围内的像素点数量counteffect：
30、counteffect＝count[{(i,j)|img(i,j本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.基于状态转移的热成像防干烧方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于状态转移的热成像防干烧方法，其特征在于：所述步骤1具体包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的基于状态转移的热成像防干烧方法，其特征在于：所述步骤2具体包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的基于状态转移的热成像防干烧方法，其特征在于：所述步骤3具体包括以下步骤：
5.根据权利要求3所述的基于状态转移的热成像防干烧方法，其特征在于：所述步骤4具体包括以下步骤：
6.基于状态转移的热成像防干烧设备，应用于权利要求1-5任一项的方法，其特征在于：包括监控模组、控制模组、热电偶气阀、供电单元、稳压电路、通信模组；
【技术特征摘要】
1.基于状态转移的热成像防干烧方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于状态转移的热成像防干烧方法，其特征在于：所述步骤1具体包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的基于状态转移的热成像防干烧方法，其特征在于：所述步骤2具体包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的基于状态转移...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱炼，彭大江，程体飞，蒋中宇，
申请(专利权)人：成都千嘉科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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