[发明专利]基于双目视觉的火焰探测方法

说明书

本发明公开了一种基于双目视觉的火焰探测方法，包括如下步骤：通过标定板对红外摄像机与可见光摄像机标定，获得红外摄像机向可见光摄像机的平移向量T和旋转矩阵R；设定温度报警阈值，红外图像经温度阈值遍历得到二值图像；对二值图像标记联通，得到目标矩形框坐标；矩形框坐标经平移向量T和旋转矩阵R转换外扩后得到可见光图像目标矩形框；将可见光图像对应矩形框作为疑似目标区域；提取疑似目标区域的颜色特征向量、轮廓特征向量及纹理特征向量合成为一维列向量，输入SVM中，得到判定结果。

技术领域

本发明涉及双目视觉火灾探测领域，特别提供了一种利用红外摄像机和可见光摄像机的火灾探测方法。

背景技术

火灾给人类社会带来了不可估量的损失，当前技术多采用双目视觉对火灾进行探测。现有的双目视觉探测方法通常包括如下两种：1、利用黑白摄像机和彩色摄像机同时对监控场景进行视频采集、分别进行目标识别；2、采用红外摄像机对场景高温区域检测，发现异常后开启可见光摄像机进行火灾探测；采用第一种方法对火焰进行探测未能有效利用火焰的温度信息，采用第二种方法对火焰进行探测未能利用红外高温区坐标信息，导致两种方法的虚警率均较高。

因此，如何综合利用火焰温度数据及红外图像的高温坐标信息，进行火焰的判别，以降低虚警率，成为本领域亟待解决的问题。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于双目视觉的火焰探测方法，以解决现有技术中不能有效将火焰温度数据和红外图像高温坐标融合的问题。

本发明提供的技术方案是：基于双目视觉的火焰探测方法，包括如下步骤：

S1：双目标定红外摄像机与可见光摄像机，并获得红外摄像机向可见光摄像机的平移向量T和旋转矩阵R；

S2：利用红外摄像机采集视场内的红外图像，同时，预设温度报警阈值；

S3：遍历红外图像中每个像素对应的温度值，将温度值超过温度报警阈值的像素的像素值置255，小于温度报警阈值的像素的像素值置0，得到红外图像的二值化图像，之后，对所述二值化图像进行标记连通，得到高温区域外接矩形框坐标(r1,c1)(r2,c2)；

S4：利用平移向量T和旋转矩阵R对(r1,c1)(r2,c2)进行转换，得到高温区域对应的可见光图像的坐标(y1,x1)(y2,x2)；

S5：将由(y1,x1)(y2,x2)确定的矩形框外扩，得到新的目标区域坐标(R1,C1)(R2,C2)；

S6：在可见光图像内选取由坐标(R1,C1)(R2,C2)确定的矩形框，作为疑似目标区域，之后，提取疑似目标区域的颜色特征向量、轮廓特征向量及纹理特征向量；

S7：将颜色特征向量、轮廓特征向量及纹理特征向量首尾连接成一维列向量，输入SVM中，得到判定结果。

优选，S1包括如下步骤：

S11：将标定板放置于红外摄像机与可见光摄像机的双目视场内，确保标定板在两个摄像机采集的图像内完整清晰，且红外图像中标定板的占比尽可能大；

S12：分别对两个摄像机进行标定，获得两个摄像机各自的内参矩阵和畸变系数矩阵；

S13：计算出红外摄像机向可见光摄像机的平移向量T和旋转矩阵R。

进一步优选，S11中，红外图像中标定板的占比在60％以上。

进一步优选，S2中，所述温度报警阈值的取值范围在65℃～200℃之间。

进一步优选，S5中，矩形框长度方向、宽度方向均外扩自身的1/n，其中，n为2～4。

进一步优选，S6中，颜色特征向量由目标区域的R分量经LDA降维后得到。