煙霧識(shí)別設(shè)備、用于探測(cè)至少一個(gè)煙霧探測(cè)特征的方法以及計(jì)算機(jī)程序的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的特征的煙霧識(shí)別設(shè)備。本發(fā)明 也涉及一種用于探測(cè)至少一個(gè)煙霧探測(cè)特征的方法以及相應(yīng)的計(jì)算機(jī)程序。
【背景技術(shù)】
[0002] 煙霧識(shí)別裝置用于探測(cè)煙霧并且用于在所探測(cè)到火災(zāi)的情況下觸發(fā)警報(bào)。為了探 測(cè)煙霧而測(cè)量確定的特征參量，如例如溫度或煙霧顆粒的密度。通過(guò)圖像傳感器的可用性 也可以借助于用于探測(cè)煙霧的視頻攝像機(jī)運(yùn)行煙霧識(shí)別裝置。
[0003] 如此例如也許是最接近的現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)W0 2001 674 15A1描述一種成像火災(zāi) 警報(bào)器，其用于由所拍攝的圖像序列識(shí)別火災(zāi)。作為成像設(shè)備使用視頻攝像機(jī)或者紅外線 攝像機(jī)?；馂?zāi)的獨(dú)特特征參量或者單個(gè)地或者組合地被分析處理。在所拍攝的圖像序列中 實(shí)施對(duì)象分析、結(jié)構(gòu)分析或者位置頻率分析以便求取變化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 在本發(fā)明的范圍中提出一種具有權(quán)利要求1特征的煙霧識(shí)別設(shè)備、具有權(quán)利要求 14特征的方法以及具有權(quán)利要求15特征的計(jì)算機(jī)程序。優(yōu)選或有利實(shí)施方式由從屬權(quán)利要 求、以下說(shuō)明書以及附圖得出。
[0005] 因此，根據(jù)本發(fā)明提出一種煙霧識(shí)別設(shè)備。所述煙霧識(shí)別設(shè)備與至少一個(gè)監(jiān)視攝 像機(jī)可連接或者連接，所述至少一個(gè)監(jiān)視攝像構(gòu)造用于拍攝監(jiān)視區(qū)域的圖像?？蛇x地，煙霧 識(shí)別設(shè)備包括所述至少一個(gè)監(jiān)視攝像機(jī)。特別優(yōu)選地，監(jiān)視攝像構(gòu)造用于拍攝VIS區(qū)域中的 圖像。所述至少一個(gè)監(jiān)視攝像機(jī)可以例如構(gòu)造為CCD攝像機(jī)或CMOS攝像機(jī)或以其他結(jié)構(gòu)型 式構(gòu)造。監(jiān)視區(qū)域可以是例如在建筑物中的空間或空間區(qū)段或者在環(huán)境中的外部區(qū)域。
[0006] 監(jiān)視區(qū)域包括至少一個(gè)位置固定的光對(duì)象。特別是位置固定的光對(duì)象在其位置上 固定設(shè)置在監(jiān)視區(qū)域中。所述光對(duì)象尤其生成和/或發(fā)射光束。例如，至少一個(gè)位置固定的 光對(duì)象是自然照明裝置如窗。然而特別優(yōu)選的是，所述至少一個(gè)固定光對(duì)象構(gòu)造為人工照 明裝置。人工照明裝置例如是燈、前照燈、發(fā)光體、白熾燈、LED和/或LED照明鏈。
[0007] 所述煙霧識(shí)別設(shè)備包括分析處理裝置，其中，分析處理裝置適合和/或構(gòu)造用于為 了在由監(jiān)視攝像機(jī)可傳輸或傳輸?shù)膱D像中進(jìn)行煙霧識(shí)別而在監(jiān)視區(qū)域中探測(cè)至少一個(gè)煙 霧探測(cè)特征。煙霧探測(cè)特征尤其是用于在監(jiān)視區(qū)域中煙霧存在的標(biāo)志。為了傳輸圖像，至少 一個(gè)監(jiān)視攝像機(jī)與分析處理裝置在數(shù)據(jù)技術(shù)上可連接或連接。圖像的數(shù)據(jù)傳輸優(yōu)選通過(guò)網(wǎng) 絡(luò)實(shí)現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)可以是有線網(wǎng)絡(luò)如例如LAN或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)如例如WLAN。然而也可能的是，網(wǎng)絡(luò)或 網(wǎng)絡(luò)中的傳輸線路的至少一個(gè)子區(qū)段構(gòu)造為公共網(wǎng)絡(luò)、尤其因特網(wǎng)。分析處理裝置例如構(gòu) 造為數(shù)字的數(shù)據(jù)處理裝置、尤其構(gòu)造為計(jì)算機(jī)。
[0008] 可選地，煙霧識(shí)別設(shè)備包括控制裝置或與控制裝置可連接?？刂蒲b置尤其構(gòu)造用 于在煙霧識(shí)別中通過(guò)分析處理裝置控制警報(bào)指示輸出到例如中央系統(tǒng)上?？刂蒲b置可以例 如連同分析處理裝置共同地構(gòu)造為數(shù)字的數(shù)據(jù)處理裝置、尤其構(gòu)造為計(jì)算機(jī)。
[0009] 在本發(fā)明的范圍中提出，分析處理裝置在圖像中檢測(cè)所述至少一個(gè)光對(duì)象。所述 光對(duì)象的檢測(cè)可以例如手動(dòng)實(shí)現(xiàn)。光對(duì)象例如通過(guò)用戶標(biāo)記在顯示屏上，在該顯示屏上顯 示監(jiān)視區(qū)域的圖像。替代地或者可選擇附加地，所述至少一個(gè)光對(duì)象的檢測(cè)可以通過(guò)在圖 像中光對(duì)象的通過(guò)分析處理裝置的自動(dòng)識(shí)別來(lái)實(shí)現(xiàn)。自動(dòng)識(shí)別可以可選擇地通過(guò)用戶驗(yàn) 證。
[0010] 此外提出，分析處理裝置探測(cè)至少一個(gè)所檢測(cè)的光對(duì)象的光散射變化作為所述至 少一個(gè)煙霧探測(cè)特征。優(yōu)選地，分析處理裝置根據(jù)至少一個(gè)所探測(cè)的煙霧探測(cè)特征構(gòu)造用 于在監(jiān)視區(qū)域中的煙霧識(shí)別。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的煙霧識(shí)別設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn):識(shí)別在直接鄰近光對(duì)象的不同環(huán)境中的噪 聲。因?yàn)楣鈱?duì)象的光束在存在煙霧時(shí)被改變，如此例如基于在煙霧顆粒上的轉(zhuǎn)向，其總而言 之稱為散射，所以光散射變化形成用于煙霧識(shí)別的可靠指示。
[0012] 在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)現(xiàn)中，分析處理裝置檢測(cè)光對(duì)象區(qū)域和光散射區(qū)域作為 所檢測(cè)的光對(duì)象，其中，分析處理裝置探測(cè)光散射區(qū)域的變化作為光散射變化。光對(duì)象區(qū)域 例如包括光對(duì)象的通過(guò)分析處理裝置檢測(cè)的面積大小和/或輪廓變化曲線。優(yōu)選地，光散射 區(qū)域是與光對(duì)象區(qū)域鄰接的區(qū)域。光散射區(qū)域尤其通過(guò)所發(fā)射的光束在煙霧顆粒上的體積 光散射而在光對(duì)象與監(jiān)視攝像機(jī)之間在監(jiān)視區(qū)域的體積中形成。通過(guò)監(jiān)視攝像機(jī)朝光對(duì)象 的方向的光學(xué)投影，光散射區(qū)域看起來(lái)例如如繞光對(duì)象的框架或圈。
[0013] 在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，分析處理裝置提供關(guān)于無(wú)煙霧顆粒的具有參考光對(duì)象 區(qū)域和/或參考光散射區(qū)域的參考光對(duì)象的數(shù)據(jù)。參考光對(duì)象區(qū)域尤其包括參考光對(duì)象的 面積大小和/或輪廓變化曲線。參考光散射區(qū)域是與參考光對(duì)象區(qū)域鄰接的區(qū)域。參考光散 射區(qū)域例如通過(guò)所發(fā)射的光束在灰塵顆粒上的體積光散射形成。通常，參考光散射區(qū)域至 少很接近地相應(yīng)于參考光對(duì)象區(qū)域的面積大小和/或輪廓變化曲線。僅僅在理想情況下參 考光對(duì)象不具有參考光散射區(qū)域，如此例如當(dāng)不存在所發(fā)射的光束的體積光散射的時(shí)候。 分析處理裝置為了探測(cè)光散射變化而比較參考光對(duì)象與所檢測(cè)的光對(duì)象。例如分析處理裝 置比較參考光對(duì)象區(qū)域與光對(duì)象區(qū)域和/或比較參考光散射區(qū)域與光散射區(qū)域。
[0014] 在本發(fā)明的一種可能的實(shí)現(xiàn)中，所述至少一個(gè)煙霧探測(cè)特征是所檢測(cè)的光對(duì)象尤 其是光對(duì)象區(qū)域的輪廓變化曲線的、通過(guò)光散射變化產(chǎn)生的變化。在存在煙霧的情況下光 散射尤其如此改變，使得通過(guò)分析處理裝置探測(cè)變化了的輪廓變化曲線。優(yōu)選地，所述至少 一個(gè)煙霧探測(cè)特征通過(guò)參考光對(duì)象尤其是參考光對(duì)象區(qū)域的輪廓變化曲線與所檢測(cè)的光 對(duì)象尤其是光對(duì)象區(qū)域的輪廓變化曲線的比較來(lái)探測(cè)。例如由參考光對(duì)象的和所檢測(cè)的光 對(duì)象的輪廓變化曲線相互比較長(zhǎng)度、曲率、棱邊和/或其位置。
[0015] 因?yàn)闊熿F通?？偸窍蛏仙仙?，所以煙霧只要存在就尤其積聚在監(jiān)視區(qū)域的天花板 之下。因此在天花板附近布置位置固定的光對(duì)象的情況下尤其首先實(shí)現(xiàn)煙霧在光對(duì)象的上 方區(qū)域中的積聚。在該背景下優(yōu)選的是，相互比較參考光對(duì)象的和所檢測(cè)的光對(duì)象的在上 方區(qū)域中延伸的輪廓變化曲線。通過(guò)在天花板附近布置位置固定的光對(duì)象通過(guò)首先在天花 板附近增加的煙霧強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)光散射的與煙霧生成在時(shí)間上接近的變化。通過(guò)這種方式，在 監(jiān)視區(qū)域中存在煙霧的情況下實(shí)現(xiàn)煙霧探測(cè)特征的快速和可靠的探測(cè)。
[0016] 在一種優(yōu)選的擴(kuò)展方案中，參考光對(duì)象的輪廓變化曲線具有至少一個(gè)角區(qū)域，其 中，分析處理裝置探測(cè)所述至少一個(gè)煙霧探測(cè)特征作為所檢測(cè)的光對(duì)象的角區(qū)域的倒圓。 例如，參考光對(duì)象構(gòu)造用于在輪廓變化曲線中直角地構(gòu)成至少一個(gè)角區(qū)域。通過(guò)煙霧的存 在如此改變光散射，使得所述至少一個(gè)角區(qū)域是倒圓的并且可選地增大。特別優(yōu)選地，角區(qū) 域布置在相對(duì)于煙霧上升方向在上方的區(qū)域中，特別優(yōu)選布置在參考光對(duì)象的上三分之一 中。因此，煙霧探測(cè)特征的探測(cè)基于首先在天花板附近增加的煙霧強(qiáng)度通過(guò)快速和可靠的 方式實(shí)現(xiàn)。
[0017] -種優(yōu)選的實(shí)施方式設(shè)置，所述至少一個(gè)煙霧探測(cè)特征是所檢測(cè)的光對(duì)象尤其光 對(duì)象區(qū)域和/或光散射區(qū)域的、通過(guò)光散射變化產(chǎn)生的增大。特別優(yōu)選地，所述至少一個(gè)煙 霧探測(cè)特征通過(guò)參考光對(duì)象的范圍和/或面積與所檢測(cè)的光對(duì)象的范圍或面積的比較來(lái)探 測(cè) 。
[0018] 在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選構(gòu)型中，所述至少一個(gè)煙霧探測(cè)特征是所檢測(cè)的光對(duì)象的光 散射區(qū)域的、通過(guò)光散射變化產(chǎn)生的照亮(Aufhellung)。所述至少一個(gè)煙霧探測(cè)特征尤其 通過(guò)比較所檢測(cè)的光對(duì)象的光散射區(qū)域與參考光對(duì)象的參考光散射區(qū)域來(lái)探測(cè)。特別優(yōu)選 地，所檢測(cè)的光對(duì)象的光散射區(qū)域的光強(qiáng)度為了探測(cè)為所述煙霧探測(cè)特征而相比于參考光 對(duì)象的參考光散射區(qū)域的光強(qiáng)度上升至少5%、尤其至少10%，特別是至少15%。光強(qiáng)度尤 其涉及在光散射區(qū)域或參考光散射區(qū)域中光散射的最大或平均光強(qiáng)度。
[0019] 煙霧例如基于所發(fā)射的光束在煙霧顆粒上的轉(zhuǎn)向尤其導(dǎo)致對(duì)比度下降。因此，所 檢測(cè)的光對(duì)象、尤其是所述光對(duì)象區(qū)域?qū)τ诠馍⑸鋮^(qū)域和/或光散射區(qū)域?qū)τ诃h(huán)境在存在 煙霧的情況下通常具有相比于參考光對(duì)象更弱的對(duì)比度。在該背景下優(yōu)選的是，所述至少 一個(gè)煙霧探測(cè)特征是所檢測(cè)的光對(duì)象的對(duì)比度的、通過(guò)光散射變化產(chǎn)生的變化，尤其是對(duì) 比度的降低。優(yōu)選地，所述至少一個(gè)煙霧探測(cè)特征通過(guò)參考光對(duì)象的對(duì)比度與所檢測(cè)的光 對(duì)象的對(duì)比度的比較來(lái)探測(cè)。
[0020] 在本發(fā)明的一種可能的構(gòu)型中，煙霧識(shí)別設(shè)備包括顯示裝置，其中，顯示裝置構(gòu)造 用于顯示由監(jiān)視攝像機(jī)可傳輸或傳輸?shù)膱D像。顯示裝置尤其是顯示屏。優(yōu)選地，分析處理裝 置傳送所探測(cè)的煙霧探測(cè)特征到顯示裝置上，其中，顯示裝置構(gòu)造用于在監(jiān)視區(qū)域的圖像 中成像地顯示煙霧探測(cè)特征。通過(guò)這種方式，給負(fù)責(zé)警報(bào)驗(yàn)證的用戶迅速提示具有所探測(cè) 的煙霧探測(cè)特征的圖像區(qū)域。
[0021] 在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，在低于預(yù)給定時(shí)間邊界值的情況下拒絕將所檢測(cè)的光 散射變化作為煙霧探測(cè)特征。時(shí)間有關(guān)的分析處理幫助將欺騙參量（TSusehungsgrijBen ) 如例如在光對(duì)象旁邊經(jīng)過(guò)的人員與實(shí)際的煙霧情況分開并且因此促成煙霧探測(cè)特征的可 靠識(shí)別。
[0022] 本發(fā)明的另一主題涉及一種用于借助煙霧識(shí)別設(shè)備、尤其是根據(jù)上述描述的煙霧 識(shí)別設(shè)備探測(cè)至少一個(gè)煙霧探測(cè)特征的方法。煙霧識(shí)別設(shè)備的分析處理裝置在圖像中檢測(cè) 至少一個(gè)光對(duì)象，其中，分析處理裝置探測(cè)至少一個(gè)所檢測(cè)的光對(duì)象的光散射變化作為所 述至少一個(gè)煙霧探測(cè)特征。
[0023] 本發(fā)明的另一主題涉及一種具有權(quán)利要求15的特征的具有程序代碼單元的計(jì)算 機(jī)程序。
【附圖說(shuō)明】
[0024] 本發(fā)明的其他的特征、優(yōu)點(diǎn)和作用由對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例以及附圖的以下描述 得出。在此示出：
[0025] 圖la、lb:作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的煙霧識(shí)別設(shè)備的示意圖；
[0026]圖2a、2b:通過(guò)圖1中的煙霧識(shí)別設(shè)備的分析處理裝置探測(cè)可能的第一煙霧探測(cè)特 征；
[0027]圖3a、3b:通過(guò)圖1中的煙霧識(shí)別設(shè)備的分析處理裝置探測(cè)可能的第二煙霧探測(cè)特 征；
[0028]圖4a、4b:通過(guò)圖1中的煙霧識(shí)別設(shè)備的分析處理裝置探測(cè)可能的第三煙霧探測(cè)特 征。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 圖la示出煙霧識(shí)別設(shè)備1。煙霧識(shí)別設(shè)備1在數(shù)據(jù)技術(shù)上與監(jiān)視攝像機(jī)2連接，監(jiān)視 攝像構(gòu)造用于拍攝監(jiān)視區(qū)域的圖像。可選地，煙