[发明专利]一种嵌入式图像型厨房火灾报警装置

说明书

本发明公开了一种嵌入式图像型厨房火灾报警装置，包括信号采集模块、运动目标检测模块、火焰识别模块、烟雾识别模块、可燃气体浓度检测模块、报警模块，其特征在于，所述运动目标检测模块、火焰识别模块、烟雾识别模块、可燃气体浓度检测模块和报警模块均运行在嵌入式平台上。本发明装置体积小，占用空间小，不需要进行复杂布线，便于在厨房安装。本发明将烟雾检测、火焰检测和可燃气体浓度检测结合起来，检测内容更加全面。本发明采用图像型火灾探测技术，相对传统的感烟式火灾探测技术，不易受到厨房内炒菜油烟及水蒸气的干扰，减少了误报情况。装置易于维护，可拓展性强。

技术领域

本发明涉及一种嵌入式图像型厨房火灾报警装置，属于视频火灾监控技术领域。

背景技术

厨房是餐饮场所、家庭中火灾事故概率高、危害大的发生地，起火原因主要有燃料泄漏引发火灾、电器设备故障引发火灾、油锅高温引发火灾、排烟管道油垢引发火灾这几类。相关统计表明，在餐饮场所发生的火灾中，约80％是由于厨房着火引起。厨房作为火灾多发区域，防火安全尤其重要。

国内目前比较成熟的火灾探测技术以感温式、感烟式等点型接触式火灾探测技术为主，但受传感器原理的局限性，容易出现误报、漏报等情况。若在厨房内采用传统的点型火灾探测器，由于火灾产生的烟雾和热气到达探测器的时间较长，达不到早期报警的目的，甚至有可能出现漏报情况，给人们的生命财产安全造成巨额的损失。

随着机器视觉技术的发展，基于视频监控的图像型火灾探测技术越来越引起人们的重视。图像提供了非常丰富的可视信息，利用图像型火灾探测技术进行火灾检测具有检测范围广、误报率低、实时性高等优点。现有的图像型火灾探测技术主要依赖于PC机实现，由于基于PC的图像型火灾探测系统主要采用分布式布线的结构，导致其安装复杂，系统的安装成本和维护成本高。

发明内容

本发明的目的是：提供一种基于嵌入式平台的火灾报警装置，采图像处理技术对监控画面进行火灾检测，不需要接触火灾燃烧物，可以进行远距离检测，满足火灾早期探测的要求。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种嵌入式图像型厨房火灾报警装置，包括信号采集模块、运动目标检测模块、火焰识别模块、烟雾识别模块、可燃气体浓度检测模块、报警模块，其特征在于，所述运动目标检测模块、火焰识别模块、烟雾识别模块、可燃气体浓度检测模块和报警模块均运行在嵌入式平台上；

信号采集模块包括用于采集图像信息的摄像头及用于采集可燃气体浓度信息的可燃气体传感器；

摄像头连接运动目标检测模块，由运动目标检测模块提取图像信息中运动目标的图像特征，获得较为完整的运动区域图像；

火焰识别模块，用于对运动目标检测模块得到的运动区域图像中的火焰进行识别，火焰识别模块以N帧图像作为一个检测周期，判定有无火灾发生，N为预先设定的数值，并根据判断结果给出火焰报警信号；

烟雾识别模块，用于对运动目标检测模块得到的运动区域图像中的烟雾进行识别，并根据识别结果给出烟雾报警信号；

可燃气体浓度检测模块，用于监测厨房内的可燃气体浓度值，当可燃气体浓度值大于设定阈值时，给出煤气泄漏报警信号；

报警模块根据接收到的火焰报警信号、烟雾报警信号及煤气泄漏报警信号对外发出报警。

优选地，还包括存储模块，存储模块连接所述摄像头，用于存储检测到火焰或烟雾的图像帧。

优选地，所述嵌入式平台为树莓派平台。

优选地，所述运动目标检测模块包括：

前景检测单元，将采集到的图像信息运用混合高斯背景模型算法提取运动目标；

中值滤波单元，对前景检测单元提取到的运动目标进行中值滤波来去除噪声；