[发明专利]一种基于双目摄像头的火灾监测定位装置及火灾监测定位方法

摘要

本发明公开了一种火灾监测定位装置及火灾监测定位方法，属于嵌入式计算机领域。该装置包括摄像头支架、硬件电路和火灾监测方法；两个带红外透镜的摄像头空间平齐放置，并固定在金属杆的两端，两个摄像头的镜头中心距为80～120cm，构成了摄像头支架。硬件电路是以数字视频媒体处理器为核心，包括视频信号采集电路、烟雾浓度的采集处理电路和网络通信电路。火灾监测方法分为两部分，其中烟雾浓度监测是周期性采集电压并处理，把浓度信息上传到服务器存档；其中火焰识别及定位是通过火焰识别算法确定火灾发生，更进一步根据上述摄像头的空间结构计算着火点的位置。本发明在烟雾浓度监测、火灾报警和后续火灾情况分析等领域有重要作用。

主权项

1.一种基于双目摄像头的火灾监测定位装置，其特征在于，该火灾监测定位装置包含摄像头支架和硬件电路；摄像头支架为两个独立摄像头空间平齐放置，通过金属杆固定；两个摄像头的镜头中心距为80～120cm，两个摄像头的镜头均采用红外透镜，摄像头负责采集拍摄区域的实时图像信息；摄像头支架定位的原理：建立一个空间坐标系，x轴与两镜头中心连线重合，且原点O与该连线中点重合，两镜头的镜片平面与y轴垂直，摄像头朝向是y轴正方向；假定I点为着火点，两镜头中心分别为B点和A点，其相对应边的向量分别为和已知与三轴正方向所成的角分别为θ_xA、θ_yA和θ_zA，与三轴正方向所成的角分别为θ_xB、θ_yB和θ_zB；的单位向量为的单位向量∠BAI＝α＝arccos(cosθ_xA)，∠ABI＝β＝arccos(‑cosθ_xB)；令线段AB的长度是c，则线段AI的长度为线段BI的长度为因此，得到下述公式：根据式(1)，代入上述分析的数值，即得出向量得出着火点Ⅰ在空间坐标系里的具体坐标，即确定了着火点的位置；硬件电路以数字视频媒体处理器为核心，包括视频信号采集电路、烟雾浓度的采集处理电路和网络通信电路；视频信号采集电路采用多路视频解码器作为火灾监测定位装置的视频解码装置，该多路视频解码器最少支持两路摄像头信号同时输入，两路摄像头信号分别连接两个摄像头，多路视频解码器输出接口连接数字视频媒体处理器的视频信号输入接口；烟雾浓度的采集处理电路将烟雾传感器输出1kHz的脉冲采用截止频率为10Hz的二阶有源低通滤波器过滤成稳定的直流电压，再将稳定的直流电压输入处理器的ADC管脚，经过处理器内部的ADC转换模块，即得到相应的数字量；网络通信电路是由1000Mbps以太网收发器作为火灾监测定位装置的以太网PHY芯片，一端连接处理器的GMII接口，另一端通过网线连接互联网设备，负责把处理器的处理结果送到远端服务器，同时火灾监测定位装置通过网络通信电路从服务器抓取本地所需的基本信息。