[发明专利]一种识别火灾的火焰视频检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种火灾识别方法，尤其是一种识别火灾的火焰视频检测方法。

背景技术

目前火灾的检测方法有烟感、温感等方法，但是很难在较大空间的室内和室外大范围应用，对厂房、商场、森林、广场、学校、小区、道路等大视野范围进行监控，需要安装很多烟感或温感设备，成本高，很难管理。

发明内容

本发明提供了一种通过视频检测火灾发生的识别火灾的火焰视频检测方法。

实现本发明目的的识别火灾的火焰视频检测方法，包括如下步骤：

(1)预处理：获得摄像头的视频后，对各帧图像提取红色分量，使用阈值方法，大于阈值区域记为R1；

(2)运动检测：对原图像的R1区域中每点计算运动前景，并记为R2；

(3)颜色检测：对原图像的R1区域中每点计算颜色是否符合火焰色彩分布，符合火焰色彩分布的区域记为R3；

(4)空间纹理检测：对原图像的R1区域分块计算空间纹理特征，符合火焰空间纹理特征的区域记为R4，即采用二维小波变换高通通道取绝对值大于阈值点数目大于另一阈值的判断方法，技术空间纹理特征；

(5)时间纹理检测：对原图像的R1区域每点计算时间纹理特征，符合火焰时间纹理特征的区域记为R5，即利用取出对应位置历史若干连续帧图像像素值，计算极大值点频率或平滑后计算极大值点频率，若此频率位于某区间就判断为符合火焰时间纹理点；

(6)连续区域处理与形状分析：记R2、R3、R4、R5至少三项的组合的相交区域为火焰区域R6；火焰区域R6经形态学处理、连通区域检测、形状特征判别和区域大小取阈值后得到R7；

(7)向焰心投影，得到焰心：将R7进行向焰心方向的投影并与R3求交获得焰心，记R8；

(8)区域合并：将R7和R8合并得到火焰区域，对火焰区域进行连通区域检测后，根据面积大小判断是否输出警报。

所述步骤(2)采用混合高斯分布法和帧差法技术运动前景。

所述步骤(3)中采用混合高斯分布法和色彩区间法计算是否符合火焰色彩分布。

所述步骤(7)中的投影方法如下：取地面竖直向下方向向两边延展一定角度，或进一步考虑火焰延伸方向对上述角度进行约束，或使用测地膨胀方法，即循环膨胀并与R3求交。

本发明的识别火灾的火焰视频检测方法，基于视频监控，根据火灾发生时火焰的颜色、运动、纹理等特征从图像序列中正确识别火焰信息和火灾发展状况。与传统的火灾检测方法如烟感、温感等方法相比，基于视频监控的火灾火焰检测方法有如下优点：

1)摄像头可监控范围广，一个摄像头就可以监控较大的范围，可以大大降低成本；

2)对于一些开阔的地域如厂区、森林等，传统方法很难进行早期的预报，安装和电力提供等都难以解决；

3)传统方法难以在高温等极端环境下工作，而加装一定保护的摄像头可以处理；

4)基于视频监控的火灾火焰检测方法可以及时地通过将视频传回将警报结果提供给管理者查询和确认；

5)便于火灾发生原因和进程的分析，通过对火灾视频的纪录可以提供完整的火灾发生、发展、扑灭的资料，视频监控系统还可以提供更多功能的开发平台。

附图说明

图1为本发明的识别火灾的火焰视频检测方法的流程图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的识别火灾的火焰视频检测方法，包括如下步骤：

(1)预处理：获得摄像头的视频后，对各帧图像提取红色分量，使用阈值方法，大于阈值区域记为R1；

(2)运动检测：对原图像的R1区域中每点计算运动前景，并记为R2；

(3)颜色检测：对原图像的R1区域中每点计算颜色是否符合火焰色彩分布，符合火焰色彩分布的区域记为R3；

(4)空间纹理检测：对原图像的R1区域分块计算空间纹理特征，符合火焰空间纹理特征的区域记为R4，即采用二维小波变换高通通道取绝对值大于阈值点数目大于另一阈值的判断方法，技术空间纹理特征；

(5)时间纹理检测：对原图像的R1区域每点计算时间纹理特征，符合火焰时间纹理特征的区域记为R5，即利用取出对应位置历史若干连续帧图像像素值，计算极大值点频率或平滑后计算极大值点频率，若此频率位于某区间就判断为符合火焰时间纹理点；

(6)连续区域处理与形状分析：记R2、R3、R4、R5至少三项的组合的相交区域为火焰区域R6；火焰区域R6经形态学处理、连通区域检测、形状特征判别和区域大小取阈值后得到R7；