基于图像的大空间智能消防灭火系统火焰寻的方法技术方案

一种基于图像的大空间智能消防灭火系统火焰寻的方法，涉及消防灭火控制系统与计算机图像识别结合之技术领域。其支撑系统包括前端视频采集处理模块，火焰中心处理模块，消防控制模块；包括如下步骤：火焰目标检测，即用固定摄像机对火焰进行检测；火焰目标定位，利用至少２台以上摄像机对火焰目标进行定位并发送检测信息至中心处理模块；中心处理模块收到固定摄像机检测到火焰后的信息，进行数据融合，决策是否进行灭火；二次定位火焰目标，当消防炮瞄准火焰后，固定摄像机二次精确对准火焰目标，同时中心处理模块控制消防炮动作。能实时监控火灾并实时地控制水防系统，有效地实现了预警和自动灭火相结合的消防安全。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及消防灭火控制系统与计算机图像识别结合之
，特别是涉及到 一种。
技术介绍
预防火灾的传统方法是使用烟雾感应器，但在大空间例如机场，码头，广场，体育 场，会场等场所，传统的烟雾感应器无法使用。而目前使用较多的是大空间消防炮系统，该 系统前端感应器一般有红外探测器，紫外探测器等，但这些系统存在无法准确定位火灾位 置的弱点。本研究提供了一种，该方法 是基于视频图像识别的自动灭火系统，摄像机、图像采集器、PC主机、电控消防炮。通过前 端摄像机检测出火焰，然后计算出火焰位置，控制驱动消防炮的动作，再二次精确定位，以 达到水柱落点与火焰部位重合，达到快速准备灭火的目的，最后控制灭火设备关闭。该系统 具有自动化程度高，目标定位快速准确，操作简便，安全可靠等优点，而火焰的寻的方法是 该系统的关键技术。在现有技术的检索中发现，与本专利技术的主题最为接近的是中国国家专利号为 200910111296的专利技术专利。该专利涉及到基于视频图像的识别，以及控制电动消防炮，最终 达到灭火的目的。但是与本专利技术所涉及的解决方式是有所不同的。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中大空间消防定位火灾位置不够准确的弱点，公开 一个基于视频图像的大空间智能消防灭火系统火焰寻的方法，该方法能使系统快速有效的 找到火焰位置准确定位并进行灭火。实现本专利技术之目的的技术解决方案是这样的一种，所述的智能消防灭火系 统包括前端视频采集处理模块，火焰中心处理模块，消防控制模块，其特征在于包括如下步 骤(1)火焰目标检测，即用固定摄像机对火焰进行检测；(2)火焰目标定位，利用至少2台以上摄像机对火焰目标进行定位并发送检测信 息至中心处理模块；(3)中心处理模块收到固定摄像机检测到火焰后的信息，中心程序进行数据融合， 决策是否进行灭火；(4) 二次定位火焰目标，当消防炮瞄准火焰后，固定摄像机二次精确对准火焰目 标，同时中心处理模块控制消防炮动作。所述的一种，其特征在于，所 述固定摄像机检测到火焰后，把火焰的图像位置信息发送到中心服务器，中心服务器再根 据预先设定的火焰定位预置位表求得消防炮应该执行的预置位。所述的一种，其特征在于，所 述的火焰定位预置位表是预先设定的，每个场景都需要在安装时初始化；查询表时采用匹 配度进行查询，即如果同时有几台摄像机都检测到火焰，则计算匹配度最大的一个数据项， 然后求出消防炮的预置位。所述的一种，其特征在于，所 述的火焰寻的过程包括二次定位，第一次通过预置位进行，第二次通过微调消防炮，使其精 确对准火焰位置。所述的一种，其特征在于，二 次定位过程采用迭代的方式，即将消防炮对准初始检测的火焰位置，如果消防炮上的摄像 机发现火焰了但火焰不在画面的中心，那么反复驱动消防炮使火焰位置在画面中心，同时 调整消防炮喷头的角度。所述的一种，其特征在于消防炮上的摄像机信号实时，消防炮控制信息也实时。本专利技术在某机场实施试运行获得了显著的积极效果表现在如下几个方面(1)可以使火焰被精确定位，对火源定位准确，可靠、搜索火源时间短，速度快；(2)能实时监控火灾并实时地控制水防系统，有效地实现了预警和自动灭火相结 合，保障了机场的消防安全；(3)该方法的实施解决了传统消防炮对准火焰时，由于重力原因水柱呈抛物线状 运动而无法灭火的问题；(4)该方法支持多摄像机融合，并计算某火焰的总置信度，然后根据用户设定的灭 火配置度来进行决策，同时支持多个消防炮自动灭火。附图说明图1是本专利技术所述的基于图像的大空间智能消防灭火系统示意图。图2是本专利技术所述大空间智能消防灭火系统中心处理模块流程图。图3是本专利技术所述的大空间智能消防灭火系统前端视频采集处理模块。图4是本专利技术实施例所述火焰定位预置位表设定方法示意图。图5是本专利技术实施例所述火焰定位及灭火流程示意图。图6是本专利技术实施例所述基于图像的大空间智能消防灭火系统的序列图。具体实施例方式结合附图给出实施例对本专利技术作出具体说明。图1为整个系统的架构图，图中可 以看出处理器采集和处理摄像机、控制消防炮以及数据提供到监控终端。本专利技术的支撑系统主要分三大模块，一为前端视频采集处理模块，二为火焰中心 处理模块，三为消防控制模块部分，本专利技术主要在火焰中心处理模块，采用快速的定位算法 进行火焰寻的。所述模块的工作流程见图2，即开始后进入界面初始化，随后设备初始化若 失败回到结束命令；若成功，则读入配置设备信启动视频采集处理线程，启动消防炮控制线 程；进入火焰中心处理模块；若未收到结束命令，模块继续工作，发送处理控制消息，周而 复始直至收到结束命令。图3为前端视频采集处理模块流程图，具体实施步骤如下(1)火焰目标检测，即用固定摄像机对火焰进行检测，启动视频采集处理线程，视 频数据采集，对视频亮度、色度、对比度、饱和度等进行调节处理，进行OSD显示处理即屏幕 菜单式调节处理，判断是否保存帧视频，若是保存一帧视频；若否，则判断是否火焰检测，若 是，开始火焰检测，若检测到火焰则向主线程发送消息，若未检测到火焰；回到视频数据采 集重新开始或者同意线程结束。(2)火焰目标定位，利用至少2台以上摄像机对火焰目标进行定位并发送检测信 息至中心处理模块；(3)中心处理模块收到固定摄像机检测到火焰后的信息，中心程序进行数据融合， 决策是否进行灭火；即中心处理模块收到火焰信息后，进行信息融合，执行预置位判断，消 防炮是否对准在画面正中央的火焰，若是，执行灭火；若没有对准则进入二次定位。(4) 二次定位火焰目标，当消防炮瞄准火焰后，固定摄像机二次精确对准火焰目 标，同时中心处理模块控制消防炮动作。所述采用固定摄像机对火焰进行检测是根据火焰的颜色，形状特征进行火焰的检 测。火焰的颜色一般在亮度和色调具有一定的规律，这些信息可以作为火焰检测的特征之而火焰形状识别是提取能够描述火焰形状的有关特征，比如矩特征、曲率特征、 分形维数等、火焰的动态特征。所述固定摄像机检测到火焰后，把火焰的图像位置信息发送到中心服务器，中心 服务器再根据预先设定的火焰定位预置位表求得消防炮应该执行的预置位。图4为火焰定 位预置位表的设定及实施灭火过程。火焰定位预置位表是指固定摄像机图像区域与消防炮 预置位之间的一个对应关系表。在系统初始化安装时，需要进行火焰定位预置位表的设定， 如图4所示，通道5为某一固定摄像机画面，通道6为某一固定摄像机画面，通道0为某一 消防炮画面。进行预置位表的设定时，首先设定画面区域，图4所示为4*4区域，通道5中 火焰位置位于区域7，通道6中火焰位置位于区域2，3，6，7，消防炮位于预置位1。因此从图4中可以得如下四个预置位关系表((通道5，7)，(通道6，2)，(通道0，预置位1))((通道5，7)，(通道6，3)，(通道0，预置位1))((通道5，7)，(通道6，6)，(通道0，预置位1))((通道5，7)，(通道6，7)，(通道0，预置位1))上述预置位表的第一条的含义其实就是当通道5的区域7检测到火焰时，消防炮 通道0应该执行预置位1，其它类似，每条预置位信息的置信度为0. 2，假如消防炮执行某预 置位的置信度越高，则说明这个区域发生火灾的可能性越高。以上为火焰寻的的第一次定 位。火焰定位预置位表是预先设定的，每个场景都需要在安装时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于图像的大空间智能消防灭火系统火焰寻的方法，所述的智能消防灭火系统包括前端视频采集处理模块，火焰中心处理模块，消防控制模块，其特征在于包括如下步骤：（１）火焰目标检测，即用固定摄像机对火焰进行检测；（２）火焰目标定位，利用至少２台以上摄像机对火焰目标进行定位并发送检测信息至中心处理模块；（３）中心处理模块收到固定摄像机检测到火焰后的信息，中心程序进行数据融合，决策是否进行灭火；（４）二次定位火焰目标，当消防炮瞄准火焰后，固定摄像机二次精确对准火焰目标，同时中心处理模块控制消防炮动作。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁书贤，刘正熙，唐鹏，熊运余，周磊，
申请(专利权)人：四川川大智胜软件股份有限公司，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]