[发明专利]一种基于视频图像的火灾预警方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种烟火检测方法，特别是涉及一种基于视频图像的火灾预警方法。

背景技术

火灾是日常生活中主要灾害之一，及时准确的火灾预警至关重要。现有的烟火检测系统效果存在一下问题。

1、传统火灾探测器需要环境中的烟雾浓度或温度达到一定阈值后才能发出报警，这时火势往往已经较大甚至难以控制。在报警器距离火源较远的情况下，后果尤为严重。

2、由于高大空间和开放空间中的颗粒物浓度和温度等因素往往达不到传统火灾探测器报警的阈值，导致传统火灾探测器在这些空间中无法正常工作。

3、传统的火灾探测器容易老化，需定期更换，否则无法对火灾产生及时有效的反应。

4、在传统火灾检测系统中，灭火系统的启动往往会造成临近区域物品和设施的损坏，并且在报警后，相关人员必须到现场进行确认，不仅不便，也会延误灭火时机。

发明内容

针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种基于视频图像的火灾预警方法，该方法实时监控视频图像准确、快速地判断火灾情况，有效保障人身、财产安全。

为了解决现有技术中存在技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种基于视频图像的火灾预警方法，包括以下步骤：

步骤一，采集视频图像获取视频帧；

步骤二，选取所述视频帧中1000个火焰样本；1000个烟雾样本和4000个非烟非火的负样本生成预检值；

步骤三，对所述视频帧按照每隔10帧取一帧生成检测帧；

步骤四，计算所述检测帧中每个像素点的火焰生成火焰特征值；

步骤五，计算所述检测帧中每个像素点的烟雾生成烟雾特征值；

步骤六，选取10个所述火焰特征值计算出55个火焰判断维数；同时，选取10个烟雾特征值计算出55个烟雾判断维数；

步骤七，将步骤六中所述火焰判断维数和烟雾判断维数分别输入分类器进行训练生成火灾判断模型；

步骤八，将步骤二中所述预检值与所述火灾判断模型比较；如果所述预测值满足火灾判断模型条件，启动报警；否则，继续执行步骤二。

所述步骤六中火焰判断维数是通过对火焰特征值进行方差和两两的协方差计算。·

所述步骤六中烟雾判断维数是通过对烟雾特征值进行方差和两两的协方差计算。

所述步骤三中所述视频帧的帧率为25帧/秒。

有益效果

第一，基于视频监控平台的火灾探测比传统火灾探测器具有更快的报警速度。为了把火灾造成的人员伤亡和财产损失降到最低，把火灾消灭在萌芽状态，快速的火灾报警是至关重要的。传统火灾探测器需要环境中的烟雾浓度或温度达到一定阈值后才能发出报警，这时火势往往已经较大甚至难以控制。在报警器距离火源较远的情况下，后果尤为严重。而基于视频监控平台的火灾探测不受这些限制，可以快速准确的发出报警。

第二，基于视频监控平台的火灾探测可以在交通隧道、购物商场等高大空间和机场、公园、森林等开放空间中正常工作。由于高大空间和开放空间中的颗粒物浓度和温度等因素往往达不到传统火灾探测器报警的阈值，导致传统火灾探测器在这些空间中无法正常工作。而基于视频监控平台的火灾探测技术不受环境中颗粒浓度或温度等因素的影响。

第三，基于视频监控平台的火灾探测技术可以提供一些重要的额外信息。当火灾发生时，火灾检测和救援人员对火灾规模和火灾发展趋势的了解至关重要。基于视频监控平台的火灾探测不仅能在火灾发生时发出报警，而且能提供火灾初始位置、火灾现场是否有人员被困等重要信息。这些信息对灭火策略和人员救援方案的制定会起到关键作用。

第四，基于视频监控平台的火灾探测适用性较强。视频监控系统的广泛安装，为本技术的应用奠定了硬件基础。近年来，产业和学术界提出了大量优秀的视频图像火灾检测算法。如果能充分利用现有硬件资源，在视频监控平台中融入火灾检测程序，及时发现初期火情，可以大大降低火灾造成的损失。

第五，基于视频监控平台的火灾探测比传统火灾探测器更加可靠稳定。传统的火灾探测器容易老化，需定期更换，否则无法对火灾产生及时有效的反应。视频监控平台设备更加可靠稳定，效果由检测程序本身决定，不受环境影响。