[发明专利]一种基于荧光特性的消防闭环控制方法及系统

权利要求书

1.一种基于荧光特性的消防闭环控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、采用复眼摄像系统采集到360°的图像信息，并根据采集到的图像信息判断是否存在火灾；

S2、在确认发生火灾后，计算火灾的图像坐标和空间位置，送至相应的消防水炮，并启动监控中心的报警动作；

S3、在无人值守的情况下，消防水炮自动定位系统启动消防水炮灭火，同时利用彩色CCD摄像机采集的带有荧光特性水柱的图像信息实时判断跟踪射流落点，根据射流落点与火源点之间的坐标差异动态调整水炮的喷射角度，将火灾准确扑灭。

2.根据权利要求1所述的基于荧光特性的消防闭环控制方法，其特征在于，所述步骤S1中，采用火焰识别算法，判断是否存在火灾，具体包括：

S11、调整红外热像仪视野范围，采集红外热像数据作为原始图像；

S12、对原始图像进行处理，将原始图像中的每个像素按明度排列为直方图，计算像素明度直方图数组L：

L＝{L(x₀),L(x₁)…L(x_n)}

上式中，L(x_n)代表值为n的像素个数；

S13、设T1为预先设置的热辐射阈值，计算数组中L(x_T1)到L(x_n)的和S_T1-n；

S14、设T2为预先设定的火焰面积阈值，若S_T1-n＜T2，则认为未起火，忽略报警，否则继续计算图像量化阈值T3，并以T3为阈值对原始图像进行二值化；

S15、搜索最大连通区域，计算二值化图像中的连通区域的动态参数，动态参数包括面积A，即阈值T4、尖角数量、周长；

S16、将二值化图像中的连通区域的动态参数分别与火焰二值化图像参数进行对比，若满足火焰条件，则认为连通域为火焰图像，符合条件的火焰图像计数值加1；

S17、设T5为预先设定的处理图像帧数阈值，判断处理图像帧数是否小于T5，若是，则系统继续对下一帧图像进行处理，若满足火焰图像特征，火焰图像计数值继续加一，若不满足，则计数值清零；

S18、设T6为预先设定的火焰图像计数值阈值，若火焰图像计数值超过预先设置的阈值T6，则认为连通域图像为火焰图像，输出火警信号。

3.根据权利要求1所述的基于荧光特性的消防闭环控制方法，其特征在于，所述步骤S2的具体实现过程如下：

S21、当监控视野内发生起火时，系统检测到火焰信号，同时驱动直流电机，带动消防水炮与摄像头转动；

S22、利用图像负反馈判断起火点是否位于摄像头画面正中；

S23、当起火点位于画面中心后，系统通过距离计算公式得到起火点的图像坐标和空间位置，并将起火点的图像坐标和空间位置发送至相应的消防水炮，消防水炮开启进水阀门进行喷水。

4.根据权利要求3所述的基于荧光特性的消防闭环控制方法，其特征在于，所述步骤S23中，系统通过距离计算公式得到起火点的图像坐标和空间位置的具体过程如下：

摄像头转动，将起火点置于画面中央，检测此时摄像头与垂直于地面方向垂线的夹角α，0°＜α＜90°，设此时水炮据地面高度为h，则起火点与水炮的地面直线距离为x＝h×tanα。

5.根据权利要求1所述的基于荧光特性的消防闭环控制方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述彩色CCD摄像机通过射流识别算法，提取射流轨迹，对射流落点与起火点相对位置进行判断，根据该相对位置控制进水阀门开度，使射流落点与起火点重合，提高灭火效率；当系统检测到火焰信号消失后，关闭消防水炮的进水阀门。