[发明专利]毫米波图像分析方法、火灾监控方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种监控系统和方法，特别涉及基于毫米波图像识别和处理的火灾预警、监测技术。

背景技术

火灾是一种失去控制的燃烧所造成的灾害，燃烧过程的发生和发展必须预备三个条件：可燃物、氧化剂和温度。如果要防止火灾的发生，只需要破坏燃烧的三个基本条件中的任意一个即可。一般情况下，可燃物(树木)和氧化物(空气)在森林环境中均具备，不易控制。但是，温度在通常情况下是可以探测和控制的。

要将火灾造成的损失降到最低，火灾科学中最关键的问题是火灾的探测与定位技术。

物体发生燃烧时物体自身的温度与时间曲线如图1所示，物体在通常状态到火灾阶段一般分为四个阶段，即正常工作状态(AB)、温度升高阶段(BC)、燃烧初起阶段(CD)和火灾阶段(DE)。

在申请号为200710016778.1，名称为“双波段图像识别火灾探测报警系统及其监控方法”的专利文献中，公开了同时利用红外图像和彩色图像两种波段的视频信号，完成火灾的探测与定位的系统与方法。将红外图像确定的异常区域与彩色图像中确定的视频区域进行比对，如果一致则判定为火灾区域，可以准确定位火灾发生的位置与范围。但是，该文献中公开的内容是根据火焰的颜色阈值进行比对，是在燃烧的起始阶段(BC)进行探测，此时火灾已经发生，已经形成损失。

在申请号为200810124425.8，名称为“室外早期火灾多种特征综合识别方法”的专利文献中，公开了利用火焰的红外图像识别火灾的方法，根据火焰的颜色分布、变化率特征、面积增长特性、形体变化特征等多方面进行综合识别，以便准确判别。同样，该文献中公开的内容也是在燃烧的起始阶段(BC)进行探测，此时火灾已经发生，已经形成损失。

发明内容

本发明的目的在于，解决现有的火灾报警探测系统是利用火焰的红外图像识别火灾，在火灾发生后才产生报警信息，造成不必要的损失的技术问题。

为达到上述目的，本发明提供一种毫米波图像分析方法，包括以下步骤：

步骤a，采集监控区域的毫米波图像；

步骤b，对所述毫米波图像进行图像分割，得到二值图像；

步骤c，对所述二值图像进行区域填充；

步骤d，对所述的区域填充后的二值图像进行连通区域标记，得到最大连通区域，所述最大连通区域为可疑火灾区域；

步骤e，对所述可疑火灾区域进行火点判断，判断是否为将要发生火灾的区域。

本发明还提供一种火灾监控方法，包括以下步骤：

步骤a，由被动毫米波成像系统实时采集监控区域的毫米波图像；

步骤b，由毫米波图像处理模块判断所述的毫米波图像中是否存在将要发生火灾的区域；如果是，则执行步骤c；如果否则执行步骤a；

步骤c，控制模块将报警信息经由通讯网络发送给监控中心的监控服务器。

本发明还提供一种火灾监控系统，包括：

至少一被动毫米波成像系统，至少一视频成像系统，通讯模块、通讯网络以及监控服务器；

所述被动毫米波成像系统设置在监控区域，采集监控区域的毫米波图像，并分析所述毫米波图像，判断存在将要发生火灾的区域，并产生报警信息，通过所述通讯模块和所述通讯网络将所述报警信息发送给监控服务器；

所述视频成像系统设置在监控区域，采集监控区域的视频图像，通过所述通讯模块和所述通讯网络将所述视频图像发送给监控服务器。

本发明的有益效果在于，具有火灾预警和视频监控的双重优势。对监控区域的毫米波图像进行分析，可判定将要发生火灾的范围，发出预警信息。同时，视频成像系统可以提供监控区域现场的图像视频，显示将要发生火灾的具体位置。可以多种安装方式安装，监视范围广，保护范围大，适合大范围林区、油田、油库、化工单位等防火重地的火灾预警和监测。

附图说明

图1为可燃物从正常工作状态到燃烧阶段温度变化特性；

图2为实施例一的火灾监控系统示意图；

图3为实施例一的被动毫米波成像系统示意图；

图4为实施例一的毫米波图像分析的流程图；

图5为实施例一的火灾监控方法流程图；

图6为实施例二的火灾监控系统示意图；

图7为实施例二的毫米波图像分析的流程图；

图8为实施例二的火灾监控方法流程图；

图9为实施例三的火灾监控系统示意图；

图10为实施例三的被动毫米波成像系统示意图；

图11为实施例三的毫米波图像分析的流程图；

图12为实施例三的火灾监控方法流程图。

附图标记说明：