[发明专利]一种基于智能视频分析的森林烟火探测方法及其专用装置

说明书

技术领域

本发明涉及林火识别方法，具体涉及一种基于智能视频分析的森林烟火探测方法及其专用装置。

背景技术

目前，森林火灾探测技术主要有传感器网络、激光、遥感技术和视频探测等，与前三种方式相比，基于视频的探测方式主要优势有成本低和覆盖面积广，但由于视频场景中存在多种干扰，基于视频的探测方法往往会有更多的误报情况，因此，需要对其进行创新和改进，以使其满足使用需求。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种基于智能视频分析的森林烟火探测方法，以提高识别的准确度，降低干扰，满足使用需求。本发明的另一目的是提供上述方法的一种专用装置。

技术方案：为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于智能视频分析的森林烟火探测方法，从林区视频监控摄像头抓取视频图像并传送给智能视频分析的服务器，烟火的探测主要由智能视频分析服务器中的烟火探测模块完成，烟火探测模块结合了颜色，纹理和运动分析以及模式识别，机器学习等计算机视觉领域的算法对探测场景进行分析判断最后得出探测结果，具体步骤如下：

（1）从林区的监控摄像头抓取实时的当前探测场景的视频图像通过网络传输到视频分析服务器，视频分析服务器的烟火探测模块对视频图像进行分析判断；

（2）烟火探测模块首先对多帧视频图像进行运动前景的探测已经分割最终得到前景列表；

（3）对分割出的运动前景根据颜色，纹理以及运动特征进行预处理滤除非烟火前景区域；

（4）基于密集型光流法对连续帧进行动态分析并提取动态运动特征；

（5）基于支持向量机的分类器对特征进行分类输出探测结果；

步骤（2）中，所述得到运动区域的前景列表具体为：

多帧运动探测，首先得到前n帧图像的差值图像（n取值为3～5）：

I_d1=I₁-I₀,I_d2=I₂-I₁,...,I_dn=I_n-I_n-1

式中，I_n表示之前第n幅视频图像，I_dn表示第n个差值图像；

根据预设阀值，得到二元图像：

I_b1,I_b2,...,I_bn

对于8位图像，阀值范围为10～50，可根据不同的场景及灵敏度的要求进行调节；

最后合并二元图像：

I_m=I_b1∪I_b2∪...I_bn

I_m为得到的运动差值图像；再进行膨胀及腐蚀形态运算连接相邻前景并滤除噪声最后通过斑点分析得到运动前景列表。

步骤（3）中，所述的预处理具体包括滤除明显的非烟火颜色的前景区域、滤除明显非烟火纹理的前景区域以及滤除跳跃性变化的运动前景；所述的运动前景包括前后帧无法匹配的运动区域，以及形态特征及其变化突变的区域。

步骤（4）中，所述运动特征提取的方法为：

1）首先做一个根据主运动方向对方向进行矫正，并进行如下的对光流的旋转：