基于衛(wèi)星遙感圖像的森林火災(zāi)檢測平臺的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于衛(wèi)星遙感圖像的森林火災(zāi)檢測平臺，包括地面接收站、地面處理站和火災(zāi)警報系統(tǒng)，所述地面接收站用于接收并記錄衛(wèi)星遙感圖像，所述地面處理站與所述地面接收站連接，用于對所述衛(wèi)星遙感圖像進(jìn)行處理，識別出所述衛(wèi)星遙感圖像中的火焰圖像，所述火災(zāi)警報系統(tǒng)與所述地面處理站連接，用于基于所述火焰圖像的面積大小實現(xiàn)不同等級的森林火災(zāi)警報。通過本發(fā)明，能夠借用衛(wèi)星遙感的方式，獲得森林的各個位置的遙感圖像，對獲得的遙感圖像進(jìn)行分析，以識別出火焰圖像，并基于火焰圖像的不同面積大小進(jìn)行分層次的森林火災(zāi)報警。
【專利說明】基于衛(wèi)星遙感圖像的森林火災(zāi)檢測平臺

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及森林火災(zāi)監(jiān)控領(lǐng)域，尤其涉及一種基于衛(wèi)星遙感圖像的森林火災(zāi)檢測
^17.么卞口。

【背景技術(shù)】
[0002]森林火災(zāi)，是指失去人為控制，在林地內(nèi)自由蔓延和擴展，對森林、森林生態(tài)系統(tǒng)和人類帶來一定危害和損失的林火行為。森林火災(zāi)是一種突發(fā)性強、破壞性大、處置救助較為困難的自然災(zāi)害。
[0003]森林防火就是防止森林火災(zāi)的發(fā)生和蔓延，即對森林火災(zāi)進(jìn)行預(yù)防和撲救。預(yù)防森林火災(zāi)的發(fā)生，就要了解森林火災(zāi)發(fā)生的規(guī)律，采取行政、法律、經(jīng)濟相結(jié)合的辦法，運用科學(xué)技術(shù)手段，最大限度地減少火災(zāi)發(fā)生次數(shù)。撲救森林火災(zāi)，就是要了解森林火災(zāi)燃燒的規(guī)律，建立嚴(yán)密的應(yīng)急機制和強有力的指揮系統(tǒng)，組織訓(xùn)練有素的撲火隊伍，運用有效、科學(xué)的方法和先進(jìn)的撲火設(shè)備及時進(jìn)行撲救，最大限度地減少火災(zāi)損失。
[0004]由此可見，如何獲得森林火災(zāi)的第一手資料，是森林管理部門減少火災(zāi)損失的第一要務(wù)?，F(xiàn)有技術(shù)中基本上是通過對易于發(fā)生火災(zāi)的森林區(qū)域進(jìn)行圖像拍攝，獲得森林圖像，并對森林圖像進(jìn)行分析，以判斷是否發(fā)生了火災(zāi)，其中，圖像拍攝的載體一般是人工現(xiàn)場拍攝或飛機巡航拍攝，但是前者危險性大、覆蓋面較窄，后者飛機成本較高，飛行控制復(fù)雜，而且現(xiàn)有技術(shù)中缺少分等級的火災(zāi)警報機制，火災(zāi)的圖像識別精度不高。
[0005]因此，需要一種新的森林火災(zāi)檢測方案，能夠快速、方便地獲得森林區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確分析出圖像數(shù)據(jù)中的火災(zāi)面積，從而能夠基于火災(zāi)蔓延的具體情況分層次報警，為森林管理部門提供更有效的監(jiān)控數(shù)據(jù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種基于衛(wèi)星遙感圖像的森林火災(zāi)檢測平臺，采用衛(wèi)星遙感的方式快速獲得森林圖像，并根據(jù)衛(wèi)星遙感圖像的特點有針對性地對獲得的森林圖像進(jìn)行圖像預(yù)處理，引入新的火災(zāi)識別算法以提高火災(zāi)檢測精度，并基于識別出的火災(zāi)面積大小發(fā)出不同等級的報警信號，以方便森林管理部門有的放矢地做出相對救災(zāi)措施，提高森林管理部門的工作效率。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種基于衛(wèi)星遙感圖像的森林火災(zāi)檢測平臺，所述檢測平臺包括地面接收站、地面處理站和火災(zāi)警報系統(tǒng)，所述地面接收站用于接收并記錄衛(wèi)星遙感圖像，所述地面處理站與所述地面接收站連接，用于對所述衛(wèi)星遙感圖像進(jìn)行處理，識別出所述衛(wèi)星遙感圖像中的火焰圖像，所述火災(zāi)警報系統(tǒng)與所述地面處理站連接，用于基于所述火焰圖像的面積大小實現(xiàn)不同等級的森林火災(zāi)警報。
[0008]更具體地，在所述基于衛(wèi)星遙感圖像的森林火災(zāi)檢測平臺中，所述地面接收站還包括反射面天線，具有拋物面式的反射面，用于搜索和跟蹤衛(wèi)星，以接收森林火災(zāi)檢測區(qū)域的衛(wèi)星遙感圖像，磁帶機，與所述反射面天線連接，用于記錄所述衛(wèi)星遙感圖像；所述地面處理站還包括接收裝置，連接所述磁帶機，用于接收所述衛(wèi)星遙感圖像，83-232串行通信接口，與存儲裝置連接，用于將火焰上限灰度閾值、火焰下限灰度閾值、紅色通道閾值和飽和度閾值讀入所述存儲裝置中，存儲裝置，用于存儲所述火焰上限灰度閾值、所述火焰下限灰度閾值、所述紅色通道閾值和所述飽和度閾值，輻射校正裝置，與所述接收裝置連接，用于對所述衛(wèi)星遙感圖像進(jìn)行輻射校正處理，以輸出輻射校正圖像，幾何校正裝置，與所述輻射校正裝置連接，用于對所述輻射校正圖像進(jìn)行幾何校正處理，以輸出幾何校正圖像，小波濾波裝置，與所述幾何校正裝置連接，用于基于小波濾波器對所述幾何校正圖像進(jìn)行圖像濾波，以輸出濾波圖像，圖像分離裝置，與所述小波濾波裝置和所述存儲裝置分別連接，用于將所述濾波圖像中灰度值在所述火焰上限灰度閾值和所述火焰下限灰度閾值之間的像素識別并組成粗略火焰子圖像，火焰識別裝置，與所述圖像分離裝置連接，針對所述粗略火焰子圖像中的每一個像素，計算飽和度，如果計算的飽和度大于所述飽和度閾值且紅色通道值大于所述紅色通道閾值且綠色通道值小于等于紅色通道值并大于藍(lán)色通道值時，貝0確定該像素為火焰像素，否則確定該像素為非火焰像素，將所述粗略火焰子圖像中所有火焰像素組成火焰圖像；所述火災(zāi)警報系統(tǒng)還包括用戶輸入接口，用于根據(jù)用戶的操作，設(shè)定第一面積閾值、第二面積閾值和第三面積閾值，所述第二面積閾值大于所述第一面積閾值且小于所述第三面積閾值，隨機存儲設(shè)備，與所述用戶輸入接口連接，以接收并存儲所述第一面積閾值、所述第二面積閾值和所述第三面積閾值，控制設(shè)備，與所述火焰識別裝置和所述隨機存儲設(shè)備分別連接，接收所述火焰圖像，計算所述火焰圖像的面積，當(dāng)所述面積為零時，發(fā)出無火災(zāi)信號，當(dāng)所述面積小于等于所述第一面積閾值時，發(fā)出火災(zāi)藍(lán)色報警信號，當(dāng)所述面積大于所述第一面積閾值且小于等于所述第二面積閾值時，發(fā)出火災(zāi)黃色報警信號，當(dāng)所述面積大于所述第二面積閾值且小于等于所述第三面積閾值時，發(fā)出火災(zāi)橙色報警信號，當(dāng)所述面積大于所述第三面積閾值但在超過所述第三面積閾值20 %的范圍以內(nèi)時，發(fā)出火災(zāi)紅色報警信號，當(dāng)所述面積在超過所述第三面積閾值20%以外時，發(fā)出火災(zāi)緊急報警信號，顯示設(shè)備，與所述控制設(shè)備連接，以實時顯示所述火焰圖像，并顯示與所述火災(zāi)藍(lán)色報警信號、所述火災(zāi)黃色報警信號、所述火災(zāi)橙色報警信號、所述火災(zāi)紅色報警信號或所述火災(zāi)緊急報警信號分別對應(yīng)的文字警示信息，語音播放設(shè)備，與所述控制設(shè)備連接，以播放與所述火災(zāi)藍(lán)色報警信號、所述火災(zāi)黃色報警信號、所述火災(zāi)橙色報警信號、所述火災(zāi)紅色報警信號或所述火災(zāi)緊急報警信號分別對應(yīng)的語音警示文件，無線通信接口，與所述控制設(shè)備連接，以在接收到所述火災(zāi)紅色報警信號或所述火災(zāi)緊急報警信號時，將與所述火災(zāi)紅色報警信號或所述火災(zāi)緊急報警信號分別對應(yīng)的文字警示信息通過無線通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到森林管理部門的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)或森林管理負(fù)責(zé)人的移動終端上；其中，所述火焰上限灰度閾值和所述火焰下限灰度閾值用于將圖像中的火焰與背景分離，所述紅色通道閾值和所述飽和度閾值用于進(jìn)一步確定粗略火焰子圖像中的火焰圖像。
[0009]更具體地，在所述基于衛(wèi)星遙感圖像的森林火災(zāi)檢測平臺中，所述反射面天線具有X波段或3波段的全半球跟蹤能力，為方位-俯仰安裝方式，并設(shè)有自動傾斜機構(gòu)，以解決衛(wèi)星過頂?shù)母檰栴}。
[0010]更具體地，在所述基于衛(wèi)星遙感圖像的森林火災(zāi)檢測平臺中，所述顯示設(shè)備為液晶顯示屏，所述語言播放設(shè)備為雙聲道揚聲器。
[0011]更具體地，在所述基于衛(wèi)星遙感圖像的森林火災(zāi)檢測平臺中，針對所述粗略火焰子圖像中的每一個像素，所述綠色通道值、所述紅色值和所述藍(lán)色通道值為所述像素的如8顏色空間中的三個顏色通道值。
[0012]更具體地，在所述基于衛(wèi)星遙感圖像的森林火災(zāi)檢測平臺中，所述飽和度為紅色通道值、綠色通道值和藍(lán)色通道值中最大值和最小值之差除以紅色通道值、綠色通道值和藍(lán)色通道值中最大值。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方案進(jìn)行描述，其中:
[0014]圖1為根據(jù)本發(fā)明實施方案示出的基于衛(wèi)星遙感圖像的森林火災(zāi)檢測平臺的結(jié)構(gòu)方框圖。
[0015]圖2為根據(jù)本發(fā)明實施方案示出的基于衛(wèi)星遙感圖像的森林火災(zāi)檢測平臺的地面接收站的結(jié)構(gòu)方框圖。

【具體實施方式】
[0016]下面將參照附圖對本發(fā)明的基于衛(wèi)星遙感圖像的森林火災(zāi)檢測平臺的實施方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0017]森林火災(zāi)廣義上講:凡是失去人為控制，在林地內(nèi)自由蔓延和擴展，對森林、森林生態(tài)系統(tǒng)和人類帶來一定危害和損失的林火行為都稱為森林火災(zāi)。狹義講:森林火災(zāi)是一種突發(fā)性強、破壞性大、處置救助較為困難的自然災(zāi)害。森林防火工作是每一個國家防災(zāi)減災(zāi)工作的重要組成部分，是國家公共應(yīng)急體系建設(shè)的重要內(nèi)容。
[0018]林火發(fā)生后，按照對林木是否造成損失及過火面積的大小，可把森林火災(zāi)分為:一般森林火災(zāi)、較大森林火災(zāi)、重大森林火災(zāi)和特別重大森林火災(zāi)。
[0019]具體介紹如下:(一)一般森林火災(zāi):受害森林面積在1公頃以下或者其他林地起火的，或者死亡1人以上3人以下的，或者重傷1人以上10人以下的；(二)較大森林火災(zāi):受害森林面積在1公頃以上100公頃以下的，或者死亡3人以上10人以下的，或者重傷10人以上50人以下的；(三)重大森林火災(zāi):受害森林面積在100公頃以上1000公頃以下的，或者死亡10人以上30人以下的，或者重傷50人以上100人以下的；(四)特別重大森林火災(zāi):受害森林面積在1000公頃以上的，或者死亡30人以上的，或者重傷100人以上的。
[0020]本發(fā)明的基于衛(wèi)星遙感圖像的森林火災(zāi)檢測平臺，能夠快速獲得森林遙感圖像，準(zhǔn)確、及時進(jìn)行火災(zāi)圖像的識別，并提高了分等級的報警機制，方便森林管理部門減少決策時間，提聞防火抗災(zāi)效果。
[0021]圖1為根據(jù)本發(fā)明實施方案示出的基于衛(wèi)星遙感圖像的森林火災(zāi)檢測平臺的結(jié)構(gòu)方框圖，所述檢測平臺包括地面接收站1、地面處理站2和火災(zāi)警報系統(tǒng)3，所述地面接收站1用于接收并記錄衛(wèi)星遙感圖像，所述地面處理站2與所述地面接收站1連接，用于對所述衛(wèi)星遙感圖像進(jìn)行處理，識別出所述衛(wèi)星遙感圖像中的火焰圖像，所述火災(zāi)警報系統(tǒng)3與所述地面處理站2連接，用于基于所述火焰圖像的面積大小實現(xiàn)不同等級的森林火災(zāi)警報。
[0022]接著，對本發(fā)明的森林火災(zāi)檢測平臺的結(jié)構(gòu)進(jìn)行更具體的說明。
[0023]如圖2所示，所述地面接收站1還包括反射面天線11，具有拋物面式的反射面，用于搜索和跟蹤衛(wèi)星，以接收森林火災(zāi)檢測區(qū)域的衛(wèi)星遙感圖像，磁帶機12，與所述反射面天線11連接，用于記錄所述衛(wèi)星遙感圖像。
[0024]所述地面處理站2還包括接收裝置，連接所述磁帶機12，用于接收所述衛(wèi)星遙感圖像；1？卜232串行通信接口，與存儲裝置連接，用于將火焰上限灰度閾值、火焰下限灰度閾值、紅色通道閾值和飽和度閾值讀入所述存儲裝置中；存儲裝置，用于存儲所述火焰上限灰度閾值、所述火焰下限灰度閾值、所述紅色通道閾值和所述飽和度閾值。
[0025]所述地面處理站2還包括輻射校正裝置，與所述接收裝置連接，用于對所述衛(wèi)星遙感圖像進(jìn)行輻射校正處理，以輸出輻射校正圖像；幾何校正裝置，與所述輻射校正裝置連接，用于對所述輻射校正圖像進(jìn)行幾何校正處理，以輸出幾何校正圖像。
[0026]所述地面處理站2還包括小波濾波裝置，與所述幾何校正裝置連接，用于基于小波濾波器對所述幾何校正圖像進(jìn)行圖像濾波，以輸出濾波圖像；圖像分離裝置，與所述小波濾波裝置和所述存儲裝置分別連接，用于將所述濾波圖像中灰度值在所述火焰上限灰度閾值和所述火焰下限灰度閾值之間的像素識別并組成粗略火焰子圖像。
[0027]所述地面處理站2還包括火焰識別裝置，與所述圖像分離裝置連接，針對所述粗略火焰子圖像中的每一個像素，計算飽和度，如果計算的飽和度大于所述飽和度閾值且紅色通道值大于所述紅色通道閾值且綠色通道值小于等于紅色通道值并大于藍(lán)色通道值時，則確定該像素為火焰像素，否則確定該像素為非火焰像素，將所述粗略火焰子圖像中所有火焰像素組成火焰圖像。
[0028]所述火災(zāi)警報系統(tǒng)3還包括用戶輸入接口，用于根據(jù)用戶的操作，設(shè)定第一面積閾值、第二面積閾值和第三面積閾值，所述第二面積閾值大于所述第一面積閾值且小于所述第三面積閾值；隨機存儲設(shè)備，與所述用戶輸入接口連接，以接收并存儲所述第一面積閾值、所述第二面積閾值和所述第三面積閾值。
[0029]所述火災(zāi)警報系統(tǒng)3還包括控制設(shè)備，與所述火焰識別裝置和所述隨機存儲設(shè)備分別連接，接收所述火焰圖像，計算所述火焰圖像的面積，當(dāng)所述面積為零時，發(fā)出無火災(zāi)信號，當(dāng)所述面積小于等于所述第一面積閾值時，發(fā)出火災(zāi)藍(lán)色報警信號，當(dāng)所述面積大于所述第一面積閾值且小于等于所述第二面積閾值時，發(fā)出火災(zāi)黃色報警信號，當(dāng)所述面積大于所述第二面積閾值且小于等于所述第三面積閾值時，發(fā)出火災(zāi)橙色報警信號，當(dāng)所述面積大于所述第三面積閾值但在超過所述第三面積閾值20%的范圍以內(nèi)時，發(fā)出火災(zāi)紅色報警信號，當(dāng)所述面積在超過所述第三面積閾值20%以外時，發(fā)出火災(zāi)緊急報警信號。
[0030]所述火災(zāi)警報系統(tǒng)3還包括顯示設(shè)備，與所述控制設(shè)備連接，以實時顯示所述火焰圖像，并顯示與所述火災(zāi)藍(lán)色報警信號、所述火災(zāi)黃色報警信號、所述火災(zāi)橙色報警信號、所述火災(zāi)紅色報警信號或所述火災(zāi)緊急報警信號分別對應(yīng)的文字警示信息。
[0031]所述火災(zāi)警報系統(tǒng)3還包括語音播放設(shè)備，與所述控制設(shè)備連接，以播放與所述火災(zāi)藍(lán)色報警信號、所述火災(zāi)黃色報警信號、所述火災(zāi)橙色報警信號、所述火災(zāi)紅色報警信號或所述火災(zāi)緊急報警信號分別對應(yīng)的語音警示文件。
[0032]所述火災(zāi)警報系統(tǒng)3還包括無線通信接口，與所述控制設(shè)備連接，以在接收到所述火災(zāi)紅色報警信號或所述火災(zāi)緊急報警信號時，將與所述火災(zāi)紅色報警信號或所述火災(zāi)緊急報警信號分別對應(yīng)的文字警示信息通過無線通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到森林管理部門的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)或森林管理負(fù)責(zé)人的移動終端上。
[0033]其中，所述火焰上限灰度閾值和所述火焰下限灰度閾值用于將圖像中的火焰與背景分離，所述紅色通道閾值和所述飽和度閾值用于進(jìn)一步確定粗略火焰子圖像中的火焰圖像。
[0034]其中，在所述基于衛(wèi)星遙感圖像的森林火災(zāi)檢測平臺中，所述反射面天線11具有X波段或3波段的全半球跟蹤能力，為方位-俯仰安裝方式，并設(shè)有自動傾斜機構(gòu)，以解決衛(wèi)星過頂?shù)母檰栴}，所述顯示設(shè)備為液晶顯示屏，所述語言播放設(shè)備為雙聲道揚聲器，針對所述粗略火焰子圖像中的每一個像素，所述綠色通道值、所述紅色值和所述藍(lán)色通道值為所述像素的如8顏色空間中的三個顏色通道值，所述飽和度為紅色通道值、綠色通道值和藍(lán)色通道值中最大值和最小值之差除以紅色通道值、綠色通道值和藍(lán)色通道值中最大值。
[0035]另外，反射面天線的出現(xiàn)是天線工作頻率不斷提高的結(jié)果。早期的天線工作頻段為短波、超短波，波長尺度很大，不能像光那樣被反射、匯聚，因此天線的主要形式為線天線，這也是“天線”一詞的歷史來源。但隨著技術(shù)的進(jìn)步，軍事需求極大推動了人類在頻率空間的開拓，進(jìn)入了微波頻段(300冊12?3000(--)。
[0036]微波的波長在1米以下，散射特性已經(jīng)與光相近，因此光學(xué)領(lǐng)域中早已成熟的反射面技術(shù)開始應(yīng)用于微波頻段。在光學(xué)領(lǐng)域，人們最早掌握的反射面技術(shù)是牛頓望遠(yuǎn)鏡(也稱反射式望遠(yuǎn)鏡)，此后又掌握了卡塞格倫、格里高利等幾種典型的反射式望遠(yuǎn)鏡技術(shù)，這些技術(shù)在本質(zhì)上都是通過增大輻射口徑獲取高角分辨率，后來陸續(xù)被用于天線領(lǐng)域。最簡單的反射面天線與牛頓望遠(yuǎn)鏡類似，把一個饋源放在拋物面的焦點上，形成高增益的定向波束?？ㄈ駛?、格里高利反射面系統(tǒng)用于天線，成為兩類主要的雙反射面天線的形式。
[0037]反射面天線的大量應(yīng)用，除了得益于頻率的不斷提高，還得益于饋源技術(shù)的進(jìn)步。反射面天線的饋源是一個增益較低的天線，早期一般采用線天線，如半波振子，但是這類天線作為饋源，由于方向性很弱，能量泄露很多，不能提高反射面天線的效率。采用喇叭天線(也是“孔徑天線”的一種)作為饋源，能夠提供更好的照射，尤其是1960年代以后出現(xiàn)的波紋喇叭天線技術(shù)，使反射面天線的效率大幅度提高，也擴大了反射面天線的應(yīng)用領(lǐng)域，成為獲取高增益的主要途徑。
[0038]另外，傳統(tǒng)的信號理論，是建立在分析基礎(chǔ)上的，而變換作為一種全局性的變化，其有一定的局限性，如不具備局部化分析能力、不能分析非平穩(wěn)信號等。在實際應(yīng)用中人們開始對變換進(jìn)行各種改進(jìn)，以改善這種局限性，如(短時傅立葉變換)。由于采用的的滑動窗函數(shù)一經(jīng)選定就固定不變，故決定了其時頻分辨率固定不變，不具備自適應(yīng)能力，而小波分析很好的解決了這個問題。
[0039]小波分析是一種新興的數(shù)學(xué)分支，他是泛函數(shù)、？01X1*161'分析、調(diào)和分析、數(shù)值分析的最完美的結(jié)晶；在應(yīng)用領(lǐng)域，特別是在信號處理、圖像處理、語音處理以及眾多非線性科學(xué)領(lǐng)域，他被認(rèn)為是繼？0111*161'分析之后的又一有效的時頻分析方法。小波變換與？0111*161變換相比，是一個時間和頻域的局域變換因而能有效地從信號中提取信息，通過伸縮和平移等運算功能對函數(shù)或信號進(jìn)行多尺度細(xì)化分析，解決了？0111*161變換不能解決的許多困難問題。
[0040]采用本發(fā)明的基于衛(wèi)星遙感圖像的森林火災(zāi)檢測平臺，針對現(xiàn)有森林火災(zāi)檢測系統(tǒng)檢測效率不高、檢測精度較低以及缺乏分等級報警機制的技術(shù)問題，通過衛(wèi)星遙感方式快速獲得森林遙感圖像，使用高精度的圖像識別技術(shù)提高火焰圖像識別的精度，建立基于火焰面積大小的分等級報警模式，從而節(jié)約了森林管理部門的反映處理時間，避免森林火情的進(jìn)一步蔓延。
[0041]可以理解的是，雖然本發(fā)明已以較佳實施例披露如上，然而上述實施例并非用以限定本發(fā)明。對于任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于衛(wèi)星遙感圖像的森林火災(zāi)檢測平臺，所述檢測平臺包括地面接收站、地面處理站和火災(zāi)警報系統(tǒng)，所述地面接收站用于接收并記錄衛(wèi)星遙感圖像，所述地面處理站與所述地面接收站連接，用于對所述衛(wèi)星遙感圖像進(jìn)行處理，識別出所述衛(wèi)星遙感圖像中的火焰圖像，所述火災(zāi)警報系統(tǒng)與所述地面處理站連接，用于基于所述火焰圖像的面積大小實現(xiàn)不同等級的森林火災(zāi)警報。
2.如權(quán)利要求1所述的基于衛(wèi)星遙感圖像的森林火災(zāi)檢測平臺，其特征在于: 所述地面接收站還包括 反射面天線，具有拋物面式的反射面，用于搜索和跟蹤衛(wèi)星，以接收森林火災(zāi)檢測區(qū)域的衛(wèi)星遙感圖像； 磁帶機，與所述反射面天線連接，用于記錄所述衛(wèi)星遙感圖像；所述地面處理站還包括 接收裝置，連接所述磁帶機，用于接收所述衛(wèi)星遙感圖像； RS-232串行通信接口，與存儲裝置連接，用于將火焰上限灰度閾值、火焰下限灰度閾值、紅色通道閾值和飽和度閾值讀入所述存儲裝置中； 存儲裝置，用于存儲所述火焰上限灰度閾值、所述火焰下限灰度閾值、所述紅色通道閾值和所述飽和度閾值； 輻射校正裝置，與所述接收裝置連接，用于對所述衛(wèi)星遙感圖像進(jìn)行輻射校正處理，以輸出輻射校正圖像； 幾何校正裝置，與所述輻射校正裝置連接，用于對所述輻射校正圖像進(jìn)行幾何校正處理，以輸出幾何校正圖像； 小波濾波裝置，與所述幾何校正裝置連接，用于基于Harr小波濾波器對所述幾何校正圖像進(jìn)行圖像濾波，以輸出濾波圖像； 圖像分離裝置，與所述小波濾波裝置和所述存儲裝置分別連接，用于將所述濾波圖像中灰度值在所述火焰上限灰度閾值和所述火焰下限灰度閾值之間的像素識別并組成粗略火焰子圖像； 火焰識別裝置，與所述圖像分離裝置連接，針對所述粗略火焰子圖像中的每一個像素，計算飽和度，如果計算的飽和度大于所述飽和度閾值且紅色通道值大于所述紅色通道閾值且綠色通道值小于等于紅色通道值并大于藍(lán)色通道值時，則確定該像素為火焰像素，否則確定該像素為非火焰像素，將所述粗略火焰子圖像中所有火焰像素組成火焰圖像； 所述火災(zāi)警報系統(tǒng)還包括 用戶輸入接口，用于根據(jù)用戶的操作，設(shè)定第一面積閾值、第二面積閾值和第三面積閾值，所述第二面積閾值大于所述第一面積閾值且小于所述第三面積閾值； 隨機存儲設(shè)備，與所述用戶輸入接口連接，以接收并存儲所述第一面積閾值、所述第二面積閾值和所述第三面積閾值； 控制設(shè)備，與所述火焰識別裝置和所述隨機存儲設(shè)備分別連接，接收所述火焰圖像，計算所述火焰圖像的面積，當(dāng)所述面積為零時，發(fā)出無火災(zāi)信號，當(dāng)所述面積小于等于所述第一面積閾值時，發(fā)出火災(zāi)藍(lán)色報警信號，當(dāng)所述面積大于所述第一面積閾值且小于等于所述第二面積閾值時，發(fā)出火災(zāi)黃色報警信號，當(dāng)所述面積大于所述第二面積閾值且小于等于所述第三面積閾值時，發(fā)出火災(zāi)橙色報警信號，當(dāng)所述面積大于所述第三面積閾值但在超過所述第三面積閾值20%的范圍以內(nèi)時，發(fā)出火災(zāi)紅色報警信號，當(dāng)所述面積在超過所述第三面積閾值20%以外時,發(fā)出火災(zāi)緊急報警信號； 顯示設(shè)備，與所述控制設(shè)備連接，以實時顯示所述火焰圖像，并顯示與所述火災(zāi)藍(lán)色報警信號、所述火災(zāi)黃色報警信號、所述火災(zāi)橙色報警信號、所述火災(zāi)紅色報警信號或所述火災(zāi)緊急報警信號分別對應(yīng)的文字警示信息； 語音播放設(shè)備，與所述控制設(shè)備連接，以播放與所述火災(zāi)藍(lán)色報警信號、所述火災(zāi)黃色報警信號、所述火災(zāi)橙色報警信號、所述火災(zāi)紅色報警信號或所述火災(zāi)緊急報警信號分別對應(yīng)的語音警示文件； 無線通信接口，與所述控制設(shè)備連接，以在接收到所述火災(zāi)紅色報警信號或所述火災(zāi)緊急報警信號時，將與所述火災(zāi)紅色報警信號或所述火災(zāi)緊急報警信號分別對應(yīng)的文字警示信息通過無線通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到森林管理部門的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)或森林管理負(fù)責(zé)人的移動終端上； 其中，所述火焰上限灰度閾值和所述火焰下限灰度閾值用于將圖像中的火焰與背景分離，所述紅色通道閾值和所述飽和度閾值用于進(jìn)一步確定粗略火焰子圖像中的火焰圖像。
3.如權(quán)利要求2所述的基于衛(wèi)星遙感圖像的森林火災(zāi)檢測平臺，其特征在于: 所述反射面天線具有X波段或S波段的全半球跟蹤能力，為方位-俯仰安裝方式，并設(shè)有自動傾斜機構(gòu)，以解決衛(wèi)星過頂?shù)母檰栴}。
4.如權(quán)利要求2所述的基于衛(wèi)星遙感圖像的森林火災(zāi)檢測平臺，其特征在于: 所述顯示設(shè)備為液晶顯示屏，所述語言播放設(shè)備為雙聲道揚聲器。
5.如權(quán)利要求2所述的基于衛(wèi)星遙感圖像的森林火災(zāi)檢測平臺，其特征在于: 針對所述粗略火焰子圖像中的每一個像素，所述綠色通道值、所述紅色值和所述藍(lán)色通道值為所述像素的RGB顏色空間中的三個顏色通道值。
6.如權(quán)利要求2所述的基于衛(wèi)星遙感圖像的森林火災(zāi)檢測平臺，其特征在于: 所述飽和度為紅色通道值、綠色通道值和藍(lán)色通道值中最大值和最小值之差除以紅色通道值、綠色通道值和藍(lán)色通道值中最大值。
【文檔編號】G06T7/00GK104318707SQ201410614839
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年11月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月4日
【發(fā)明者】不公告發(fā)明人 申請人:無錫北斗星通信息科技有限公司