[发明专利]一种基于可见光图像处理的池火灾火焰测高方法

说明书

技术领域

本发明涉及测评火灾程度技术领域，特别涉及一种基于可见光图像处理的池火灾火焰测高方法。

背景技术

目前大家熟知的油罐池火灾测温都采用手持式红外仪，至于池火灾火焰高度基本没有好的办法解决。真正池火灾发生的时候，大家都忙于救火，很少考虑到去考虑测量火焰的高度问题，这样无疑对池火灾发生的原因以及设计累积经验方面造成无实际考证的资料可循的局面。随着我国石油工业的发展以及国家原油战略储备库项目的实施，越来越多大型石油储备库相继建成。大型储备油库安全生产面临着新的挑战。按照事故类型统计，着火爆炸和油品流失为主要事故，因此，储油罐火灾火焰的高度的测量就显得尤为重要。

发明内容

（一）所要解决的技术问题

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于可见光图像处理的池火灾火焰测高方法，克服储油罐发生火灾时，火焰燃烧高度难以测量，使得在评价火灾持续时间和火焰热辐射强度时，缺少有力的数据支持等缺陷。

（二）技术内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于可见光图像处理的池火灾火焰测高方法，包括：

通过CCD白光镜头采集火焰现场图片；

将火焰现场图片的颜色空间由RGB空间转换成YCrCb空间，其中，YCrCb中Y分量表示亮度信息，Cr表示红色分量，Cb表示蓝色分量，YCrCb颜色空间和RGB颜色空间相互转换公式表示为：

Y=0.2568*R+0.5041*G+0.0979*B+16;

Cr=0.1392*R-0.3678*G-0.0714*B+128;

Cb=-0.1482*R-0.2910*G+0.4392*B+128;

其中，火焰像素判定的约束条件如下：

Y(x,y)>Ymean；

Cr(x,y)>Crmean；

Cb(x,y)<Cbmean；

Y(x,y)>Cb(x,y)；

Cr(x,y)>Cb(x,y)；

其中，Y(x,y)为火焰区域Y通道值；Ymean为整个火焰现场图像的Y通道均值；Cr(x,y)为火焰区域Cr通道值；Crmean为整个火焰现场图像的Cr通道均值，Cb(x,y)为火焰区域Cb通道，Cbmean为整个火焰现场图像的Cb通道均值；

另外，所述火焰像素的约束条件还包括：

|Cr（x，y）-Cb（x，y）|≥p；

其中，p为设定阈值，其取值为1-100，通过上面的约束条件得出最后火焰的二值化图像，并通过形态学的方法处理得到的二值化图像，消除干扰点，最后得到最终的火焰二值化的图像；

通过火焰二值化图像，计算火焰的高度：先从上到下进行逐行扫描，得到第一个像素值为255的图像，记下该点的坐标（x1，y1），再从下至上进行逐行扫描，得到第一个像素值为255的图像，记下该点的坐标（x2，y2），最后得到图像中火焰像素的高度为abs(y2-y1)，之后通过摄像机与火焰之间的距离，得到比例参数ratio，从而得到最终的火焰高度为ratio*（abs（y2-y1））。

优选地，所述p取值为45。

（三）有益效果

本发明提供一种基于可见光图像处理的池火灾火焰测高方法，采，通过采集可见光图像可以实现火焰高度的监测，做到火焰高度的全面实时在线监测，提高监测的准确性、有效性和及时性，方便工作人员能够准确的了解油罐火焰的高度信息，为储油罐火灾模型的建立，以及最终储油罐承灾能力的评价提供了可靠详实的数据。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不是用来限制本发明的范围。

通过现场安装的摄像机，采集包含带有火焰的火焰现场图片，火焰的颜色跟周围物体的颜色有较大的差异，将火焰图片的颜色空间由RGB空间转换成YCrCb空间，这是因为处理RGB空间的得到的火焰分割效果非常不好，而且容易受一般背景物体干扰，故而将其颜色空间进行转换，转换为YCrCb颜色空间，YCrCb中Y分量表示亮度信息，用Cr（红色分量）和Cb（蓝色分量）来表示色彩信息，YCrCb颜色空间和RGB颜色空间相互转换公式表示为：

Y=0.2568*R+0.5041*G+0.0979*B+16;

Cr=0.1392*R-0.3678*G-0.0714*B+128;