[发明专利]一种智能化自控森林防火监控系统及方法

权利要求书

1.一种智能化自控森林防火监控系统，其特征在于，包括图像采集模块、处理模块和云台系统，其中：

图像采集模块用于实时采集森林内的视频数据；

处理模块用于接收并处理视频数据，生成图像数据；并提取图像数据像素点的颜色特征，如果颜色特征为红色，则生成火情告警信息；

云台系统包括云台子系统、伺服电机和云台控制器，云台子系统用于安装和固定图像采集模块；伺服电机用于驱动云台子系统转动；云台控制器与处理模块通信连接，用于接收火情告警信息后，生成控制信号，控制伺服电机停止转动。

2.根据权利要求1所述的智能化自控森林防火监控系统，其特征在于，处理模块采用帧间差分法处理视频数据，生成图像数据。

3.根据权利要求2所述的智能化自控森林防火监控系统，其特征在于，还包括数据库，用于预先存储样本图像和检测结果，其中样本图像为发生火灾的图像，检测结果为采用RGB颜色模型处理样本图像，处理模块用于提取样本图像中每个像素点的颜色特征，如果颜色特征为红色则判定有火情告警信息，生成检测结果；处理模块还用于根据样本图像和检测结果对卷积神经网络进行训练，得到训练成功的卷积神经网络模型。

4.根据权利要求3所述的智能化自控森林防火监控系统，其特征在于，处理模块还用于将图像数据输入到训练成功的卷积神经网络模型中，由卷积神经网络模型提取图像数据；若卷积神经网络判定图像数据存在火情告警信息，伺服电机停止转动。

5.根据权利要求4所述的智能化自控森林防火监控系统，其特征在于，还包括远程管理终端，远程管理终端与云台控制器通信连接，用于实时监控并控制伺服电机的运转状态。

6.根据权利要求5所述的智能化自控森林防火监控系统，其特征在于：还包括供电子系统和定位模块，供电子系统采用光伏发电系统，用于将光能转换为电能，以进行供电；定位模块与处理模块电连接，用于对发生灾情的区域进行定位得到定位信息，将定位信息发送到远程管理终端。

7.根据权利要求1所述的智能化自控森林防火监控系统，其特征在于：云台控制器采用STM32单片机。

8.一种智能化自控森林防火监控方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、图像采集模块转动，获取森林内的实时视频数据，并将视频数据同步发送到处理模块中；

S2、通过处理模块接收并处理视频数据，生成图像数据，并提取图像数据中像素点的颜色特征，如果颜色特征为红色，则生成火情告警信号；

S3、通过云台控制器获取火情告警信息，并根据火情告警信息控制伺服电机停止转动。

9.根据权利要求8所述的智能化自控森林防火监控方法，其特征在于，步骤S2之前还包括如下步骤：

S101、通过预先向数据库输入样本图像和检测结果，其中样本图像为发生火灾的图像，检测结果为采用RGB颜色模型处理样本图像，并提取样本图像中每个像素点的颜色特征，如果颜色特征为红色则判定有火情告警信息，生成检测结果；基于样本图像和检测结果对卷积神经网络进行训练，然后进行测试，测试完成后得到训练成功的卷积神经网络模型。

10.根据权利要求9所述的智能化自控森林防火监控方法，其特征在于，步骤S2包括如下步骤：

S201、通过处理模块采用帧间差分法处理视频数据，生成相应的图像数据；然后将图像数据输入到训练成功的卷积神经网络模型中，由卷积神经网络模型的卷积层提取图像数据；若卷积神经网络判定图像数据存在火情告警信息，云台控制器接收火情告警信息，生成控制信号，控制伺服电机的停止转动。