[发明专利]基于目标的烟雾检测的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及烟雾检测器。更特别地，本发明涉及在进行关于烟雾的存在的确定时处理预定目标的图像的烟雾检测器。

背景技术

提供了许多用于诸如房间、和房屋中的走廊等小封闭区域中的烟雾检测的商用产品。其根据公布的指导方针来实现性能。

然而，这些烟雾/火灾检测器在诸如礼堂、电影院、工厂、和飞机库等具有高顶棚的大型区域中是不切实际的，因为这些检测器是点传感器且仅在检测器附近的小局部区域中检测烟雾。结果，需要大量的这类检测器。

在高顶棚上的安装是困难的。此外，烟雾可能分散且未达到要检测的顶棚的高度。投射和反射射束烟雾检测器是可能的解决方案，其通过光束衰减的测量来预测烟雾的存在。然而，除具有有限的灵敏度之外，基于射束的检测器需要源发射器与光接收器之间的精确对准。因此，此类检测器安装和维护起来是昂贵的。

因此，需要克服与已知基于射束的检测器相关的成本和安装问题的检测器。

发明内容

本发明一方面提供一种烟雾检测器，包括：

电路，其确定空间频率相对于目标的元素的基准度量；

另一电路，其确定空间频率相对于目标的元素的后续度量；以及评估电路，其可响应于所述基准和后续度量确定烟雾条件的存在。

本发明另一方面提供一种环境条件检测器，包括：

控制电路，其在一个时间确定相对于所选目标的空间频率度量，并在随后的时间确定相对于目标的后续空间频率度量且其包括至少比较与不同时间相关的空间频率度量以确定烟雾的存在的附加电路。

附图说明

图1是体现本发明的系统的方框图；

图2是图解说明图1的系统的处理的流程图；

图3图解说明依照本发明的对比度处理的方面；

图4图解说明如图1中的系统的操作方案；

图5图解说明示例性目标的方面；

图6是示例性操作方法的流程图；

图7是基于对比度的烟雾检测的流程图；以及

图8图解说明时序(temporal)烟雾检测的方面。

具体实施方式

虽然本发明的实施例可以采取许多不同形式，但在附图中示出其特定实施例并将在本文中详细地进行描述，应理解的是应将本公开视为本发明的原理的示例说明以及实施其的最佳方式，且并不意图使本发明限于图解说明的特定实施例。

本发明的实施例使用图案化目标和视频照相机来检测烟雾。可以预期此类系统执行更好的安装和维护且需要简单的安装步骤和非常小的维护量，由此提供对基于射束的烟雾检测器的具有成本效益的替换。

一方面，依照本发明的系统可以包括烟雾检测器处理器、照相机、图案化目标、和可选照明器，优选地为近红外(NIR)或低功率LED灯。处理器的功能是确定在捕捉的图像中是否存在烟雾，可以将所述处理器实现为个人计算机、数字信号处理器、可编程门阵列或专用集成电路之一，所有这些都是非限制性的。

照相机具有足够的空间分辨率并捕捉图案化目标的图像，图案化目标位于距照相机预定距离处。照相机可以根据应用和环境对可见光或NIR进行响应。目标优选地包含不同空间分辨率的图案，例如，黑白相间条纹或不同宽度的栅格。

可选(NIR)照明器向目标照射(NIR)光。照明器适合于需要在完全黑暗中进行烟雾检测的应用。

参照图1，体现本发明的系统10对区域R进行烟雾监视。具有视场18的照相机12指向测试目标20。测试目标20与照相机12间隔开，安装在相距一定距离处，例如，在被监视的区域R的相对壁上的某一高度处。

照相机12可以对可见光或NIR辐射能进行响应。测试目标20具有表示一个或多个离散空间频率和/或空间频率的连续光谱的图案，例如，不同尺寸的黑白条纹或正方形。

由于空间频率具有两个维度，所以可以沿一个或多个方向、例如水平地和垂直地测量频率或光谱。硬接线或可编程处理器、以及预存储在计算机可读存储介质诸如半导体或磁存储电路或器件上的相关控制软件接收并处理由照相机捕捉的(多个)图像以确定烟雾的存在。(NIR)照明器22可以用于完全黑暗中的烟雾检测。

在本发明的另一方面，可以采用全摇动倾斜变焦照相机以考虑到附加的图案化目标，其位于现场的多个位置处。可以实现附加特征，诸如到远程显示器以通过视频进行验证的馈送(feed)。视频馈送甚至可以用于超过仅仅烟雾检测的目的，诸如安全监督。