專利名稱：基于視頻圖像分析的火焰檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于視頻圖像分析的火焰檢測方法，尤其是通過對實(shí)時(shí)采集的視頻圖像中像素顏色特征的分析，來進(jìn)行火焰探測和告警，屬于智能火災(zāi)監(jiān)控的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
火災(zāi)監(jiān)控和預(yù)警裝置系統(tǒng)在許多領(lǐng)域，包括大型建筑物防火，森林防火，自然環(huán)境監(jiān)測中，起著非常重要的作用。傳統(tǒng)的火災(zāi)監(jiān)測技術(shù)和裝置包括粒子型煙霧傳感器、紅外線和激光技術(shù)等。粒子型煙霧傳感器需要煙霧顆粒進(jìn)入傳感器才能引起報(bào)警 ，紅外線和激光技術(shù)也需要煙霧遮擋才能引發(fā)報(bào)警，另外，對大型空間的建筑物和室外環(huán)境，需要布局大量的傳感器設(shè)備才能達(dá)到較高的監(jiān)控覆蓋率和監(jiān)測精度，造成成本上升。近年來隨著視頻監(jiān)控系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)視覺識別技術(shù)的發(fā)展和提高，基于視頻圖像分析的火災(zāi)檢測系統(tǒng)正有取代傳統(tǒng)裝置的趨勢，尤其在大型建筑物防火和室外環(huán)境監(jiān)測中。在基于視頻圖像的火災(zāi)檢測系統(tǒng)的現(xiàn)有技術(shù)中，許多方法被提出和采用。在這些方法中，基于視頻圖像分析的火焰探測方法分為兩個(gè)主要模塊移動目標(biāo)的識別和分割，火焰特征分析。經(jīng)過移動目標(biāo)的識別和分割處理的圖像像素?cái)?shù)據(jù)輸入到火焰特征分析模塊，通過對移動目標(biāo)的顏色、形狀和跳動形式等特征進(jìn)行分析，以及和火焰特有的特征進(jìn)行分析對比，來達(dá)到火焰識別和檢測的目的。然而，在這些方法中，一些算法采用傳統(tǒng)的顏色空間例如RGB和YUV進(jìn)行火焰顏色特征識別，誤判率較高；一些算法首先執(zhí)行火焰特征分析，再進(jìn)行移動目標(biāo)識別，造成計(jì)算速度較慢，運(yùn)行成本較高。而另外一些算法針對火焰形狀等動態(tài)特征進(jìn)行分析和檢測，算法架構(gòu)復(fù)雜且誤判率較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種基于視頻圖像分析的火災(zāi)檢測方法，尤其是通過對實(shí)時(shí)采集的視頻圖像中像素顏色特征在另外一種顏色空間上的分析，來提高火災(zāi)檢測和預(yù)警的精度。同時(shí)采用火焰檢測和移動目標(biāo)檢測并行處理的方式，來提高火災(zāi)檢測的處理速度。本發(fā)明提供的技術(shù)方案，基于視頻圖像分析的火焰檢測方法，包括如下步驟步驟101 :采集視頻圖像數(shù)據(jù)，將監(jiān)控場景的視頻圖像RGB數(shù)據(jù)通過視頻圖像采集系統(tǒng)獲??；步驟103 :轉(zhuǎn)換視頻圖像數(shù)據(jù)顏色空間；將RGB顏色空間轉(zhuǎn)換到CIE XYZ顏色空間以及CIE xyY顏色空間轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換時(shí)，先將RGB視頻圖像數(shù)據(jù)線性化為IT B'數(shù)據(jù)Rf = (R)1 G/ = ^,-1 (G)1 W =其中
權(quán)利要求
1.步驟101 :采集視頻圖像數(shù)據(jù)，將監(jiān)控場景的視頻圖像RGB數(shù)據(jù)通過視頻圖像采集系統(tǒng)獲取； 步驟103 :轉(zhuǎn)換視頻圖像數(shù)據(jù)顏色空間JfRGB顏色空間轉(zhuǎn)換到CIE XYZ顏色空間以及CIE xyY顏色空間轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換時(shí),先將視頻圖像數(shù)據(jù)線性化為iTGW數(shù)據(jù):
2.進(jìn)一步的可能判斷包括統(tǒng)計(jì)可疑火焰像素的數(shù)目，當(dāng)統(tǒng)計(jì)所得可疑火焰像素?cái)?shù)目達(dá)到某一閾值，檢測方法則判斷當(dāng)前監(jiān)控場景有火災(zāi)發(fā)生，產(chǎn)生一個(gè)火災(zāi)告警信號，啟動預(yù)警系統(tǒng)； 步驟110:啟動火災(zāi)告警裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于視頻圖像分析的火災(zāi)檢測方法，其核心思想在于采用將采集的視頻圖像從RGB顏色空間轉(zhuǎn)換為CIE xyY顏色空間，通過和標(biāo)定的標(biāo)準(zhǔn)火焰顏色在CIE xy色度圖上的分布特征對比，來達(dá)到火焰像素的識別目的。另外，轉(zhuǎn)換后CIE xyY數(shù)據(jù)同時(shí)并行地輸入到火焰檢測模塊和移動目標(biāo)檢測模塊，然后通過對兩個(gè)模塊輸出的二值化圖像進(jìn)行融合，來檢測是否有火災(zāi)在所監(jiān)控場景中出現(xiàn)。由于在CIE xy顏色空間，火焰顏色有較高的分辨性和獨(dú)特性，本發(fā)明具有較高的火焰識別精確度，適應(yīng)范圍廣。同時(shí)，由于采用火焰檢測模塊和移動目標(biāo)檢測模塊的并行處理，本發(fā)明對火災(zāi)檢測反應(yīng)速度快。
文檔編號G06K9/00GK103020588SQ20121046070
公開日2013年4月3日 申請日期2012年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月15日
發(fā)明者杜崢 申請人:鎮(zhèn)江石鼓文智能化系統(tǒng)開發(fā)有限公司