[发明专利]基于视频的多特征融合的烟检测装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于视频的多特征融合的烟检测装置和方法。

背景技术

现代社会，各种场合电器的使用越来越多，增加了安全隐患，人们的防范意识也逐渐增强，开始关注各种安防产品。目前，已经有相关的监控安防产品在市场上销售，从监控手段上基本可以分为两类：传感器监控和视频监控。传感器监控是利用烟传感器探测是否有烟的产生而进行报警，这种监控方式易受到外界因素干扰(如：温度、距离等外界因素)，误报率高，而且传感器类的烟感系统反应慢，需要一定浓度和温度，发现时损失已经造成。视频监控是利用摄像头实时采集现场视频，由值班人员时刻进行看守，当现场有烟、火的情况发生及时进行处理，这样虽然误报率低，但是，由于需要人工值守，时间长了容易产生视觉疲劳，导致疏漏。另外，部分自动报警视频监控系统可以实现自动报警，但由于技术原因，误报率很高。所以目前缺乏一种应用范围广、检测能力强、实时性和可靠性高的烟雾检测系统。

另外，也有机构在研制视频智能监控对烟进行识别，其主要是根据拍摄烟图像总结出烟一些规律，作为烟的特征，在以后获取现场图像时进行比较识别，当现场图像满足上述烟特征便认为有烟产生。目前常使用的烟特征主要有：烟不规则性特征，烟扩散性特征，烟颜色特征，烟半透明性特征，烟色彩饱和度特征及烟形态特征。但大都停留在实验室阶段，并且还没有相应组合使用的报道。

发明内容

本发明针对以上问题的提出，而研制一种基于视频的多特征融合的烟检测装置和方法。本发明采用技术手段如下：

一种烟检测装置，其特征在于，具有：

拍摄单元，获取监视区域的当前图像；

前景提取单元，根据所述拍摄单元拍摄到的当前图像和背景图像，提取当前图像的前景区域；

前景中心计算单元，计算所述前景提取单元提取到的当前帧图像中的前景区域的中心位置；

连续多帧的前景中心保存单元，保存所述前景中心计算单元计算出的连续多帧监视区域图像的前景区域的中心位置信息；

前景中心运动范围计算单元，根据所述连续多帧的前景中心保存单元存储的连续多帧监视区域图像的前景区域的中心位置信息，生成含有所述连续多帧监视区域图像的前景区域的中心位置的外接矩形；

前景中心运动范围大小计算单元，对前景中心运动范围计算单元生成的外接矩形进行矩形面积大小计算和/或矩形的宽高比大小计算；

中心运动特征判定单元，判定所述前景中心运动范围大小计算单元得出的矩形面积和/或矩形的宽高比是否在规定阈值范围内，如果在规定阈值范围内则判定所述前景区域具有烟中心运动特征；

非中心运动特征检测单元，用于检测所述前景提取单元提取到的前景区域是否具有烟不规则性特征，烟扩散性特征，烟颜色特征，烟半透明性特征，烟色彩饱和度特征和烟形态特征中的至少一种特征；

非中心运动特征条件判定单元，用于判定非中心运动特征检测单元检测到前景图像中是否具有所述烟不规则性特征，烟扩散性特征，烟颜色特征，烟半透明性特征，烟色彩饱和度特征和烟形态特征中的至少一种特征；

烟判定单元，根据所述中心运动特征判定单元和非中心运动特征条件判定单元得出的结果判定是否具有烟；当所述中心运动特征判定单元判断出前景区域具有烟中心运动特征，且非中心运动特征条件判定单元判断出前景图像中具有所述烟不规则性特征，烟扩散性特征，烟颜色特征，烟半透明性特征，烟色彩饱和度特征和烟形态特征中的至少一种特征的情况下，判断有烟。

所述前景中心运动范围计算单元生成的含有所述前景中心位置的外接矩形，为包含所有连续多帧监视区域图像的前景区域的中心位置的外接矩形。

所述前景中心运动范围计算单元生成的含有所述前景中心位置的外接矩形，位于所述连续多帧的前景中心保存单元保存的连续多帧监视区域图像的前景区域的中心位置密集的区域。

一种烟检测方法，其特征在于，具有：

拍摄步骤，获取监视区域的当前图像；

前景提取步骤，根据所述拍摄步骤拍摄到的当前图像和背景图像，提取当前图像的前景区域；

前景中心计算步骤，计算所述前景提取步骤提取到的当前帧图像中的前景区域的中心位置；

连续多帧的前景中心保存步骤，保存所述前景中心计算步骤计算出的连续多帧监视区域图像的前景区域的中心位置信息；

前景中心运动范围计算步骤，根据所述连续多帧的前景中心保存步骤存储的连续多帧监视区域图像的前景区域的中心位置信息，生成含有所述连续多帧监视区域图像的前景区域的中心位置的外接矩形；