[发明专利]一种基于双目摄像头的火灾监测定位装置及火灾监测定位方法

说明书

本发明公开了一种火灾监测定位装置及火灾监测定位方法，属于嵌入式计算机领域。该装置包括摄像头支架、硬件电路和火灾监测方法；两个带红外透镜的摄像头空间平齐放置，并固定在金属杆的两端，两个摄像头的镜头中心距为80～120cm，构成了摄像头支架。硬件电路是以数字视频媒体处理器为核心，包括视频信号采集电路、烟雾浓度的采集处理电路和网络通信电路。火灾监测方法分为两部分，其中烟雾浓度监测是周期性采集电压并处理，把浓度信息上传到服务器存档；其中火焰识别及定位是通过火焰识别算法确定火灾发生，更进一步根据上述摄像头的空间结构计算着火点的位置。本发明在烟雾浓度监测、火灾报警和后续火灾情况分析等领域有重要作用。

技术领域

本发明属于嵌入式计算机领域，涉及一种基于双目摄像头的火灾监测定位装置及火灾监测定位方法。

背景技术

目前，绝大多数的火灾监测装置只能监测火灾发生，而不能确定着火点的物理位置，同时现在火焰识别算法在强光下存在误检的可能，这给火灾救援带来了一定的盲目性。本发明旨在提高监测火灾发生的准确率，并提供具体着火点的物理位置，给火灾救援提供数据支持及后续的火情分析提供有效的数据记录。

由于处理信息量大的图像相应地需要更多处理器资源，故而减少不必要的图像信息量可以提高系统处理性能。本发明采用带红外透镜的摄像头，滤除可见光，采集火焰辐射的红外线，获取包含火焰信息而滤除了其他无用信息的图像。为提高监测火灾发生的准确率，本发明利用烟雾传感器辅助确定火灾是否发生。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种火灾监测定位装置，该装置能够实时监测装置观测区域有无火灾发生，同时可以周期性记录装置所处区域的烟雾浓度情况；若有火情发生，可定位火灾着火点的位置。

本发明的技术方案：

一种基于双目摄像头的火灾监测定位装置，包含摄像头支架和硬件电路；

摄像头支架为两个独立摄像头空间平齐放置，通过金属杆固定；两个摄像头的镜头中心距为80～120cm，两个摄像头的镜头均采用红外透镜，摄像头负责采集拍摄区域的实时图像信息。

摄像头支架定位的原理：

如图4所示，建立一个空间坐标系，x轴与两镜头中心连线重合，且原点O与该连线中点重合，两镜头的镜片平面与y轴垂直，摄像头朝向是y轴正方向；假定I点为着火点，两镜头中心分别为B点和A点，所以其相对应边的向量分别为和已知与三轴正方向所成的角分别为θ_xA、θ_yA和θ_zA，与三轴正方向所成的角分别为θ_xB、θ_yB和θ_zB。因此的单位向量为的单位向量∠BAI＝α＝arccos(cosθ_xA)，∠ABI＝β＝arccos(cosθ_xB)。令线段AB的长度是c，则线段AI的长度为线段BI的长度为因此，再由图中的向量关系得：

根据式(1)，代入上述分析的数值，即可算出向量由此，便可得出着火点I在空间坐标系里的具体坐标，即确定了着火点的位置。