專利名稱：一種圖像型火災(zāi)探測器的檢測器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像處理、視頻監(jiān)控以及消防，特別涉及一種圖像型火災(zāi)探測器的檢 領(lǐng)lj器。
背景技術(shù)：
隨著消防領(lǐng)域火災(zāi)檢測技術(shù)的發(fā)展，圖像型火災(zāi)檢測器以其高效、準確、不易受環(huán) 境因素干擾等優(yōu)點，成為業(yè)內(nèi)研究的主流技術(shù)。例如，美國專利申請US 2008/0136934A1公 開了一種火焰檢測的方法和設(shè)備，公開號為CN 101315667A的中國專利申請公開了一種室 外早期火災(zāi)多種特征綜合識別方法，公開號為CN 101316371A的中國專利申請公開了一種 火焰檢測方法及裝置。 然而，同傳統(tǒng)的煙感火災(zāi)探測器相比，目前的圖像型火災(zāi)探測器在例行的設(shè)備年 檢時，缺乏一種能有效、準確地檢測該圖像型火災(zāi)探測器工作狀態(tài)的方式，以致無法確定該 圖像型火災(zāi)探測器是否處于正常工作狀態(tài)。 綜上所述，目前迫切需要提出一種能簡單、有效的檢測圖像型探測器是否處于正 常工作狀態(tài)的檢測器。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于實現(xiàn)簡單、有效的檢測圖像型探測器的檢測結(jié) 果是否處于正常工作狀態(tài)的檢測器。
為達到上述目的，按照本發(fā)明，提供了一種圖像型火災(zāi)探測器的檢測器可以包括
檢測板，用于搭載LED陣列；LED陣列，用于根據(jù)真實火焰的特征模擬出火焰；和控制器，用
于控制檢測板上的LED陣列模擬出火焰，以提供給被檢測的圖像型火災(zāi)探測器進行測試；
其中所述LED陣列安裝在檢測板上，所述LED陣列與所述控制器為電路連接。 優(yōu)選地，所述LED陣列是由多個LED單元構(gòu)成的點陣。所述LED陣列是由16X 16
個 50 X 50個LED單元構(gòu)成的點陣。更優(yōu)選地，所述控制器包括單片機和arm,并且所述控
制器是可編程控制的。 所述控制器控制所述LED陣列模擬真實火焰的下列特征火焰的能量頻譜特征、 火焰的形狀輪廓特征、火焰的亮度分布特征、以及火焰的閃爍特征。 優(yōu)選地，所述火焰的能量頻譜特征是通過控制器，控制LED陣列以顯示指定的圖 形來模擬。優(yōu)選地，根據(jù)被檢測的圖像型火災(zāi)探測器的類型，通過控制器控制LED陣列，使 LED陣列顯示的光的能量頻譜在可見光波長范圍或近紅外波長780nm 2526nm內(nèi)取值。
優(yōu)選地，所述火焰的形狀輪廓特征是通過控制器，控制LED陣列按照設(shè)定的順序、 以一定的速度顯示一組圖形來模擬。所述速度為1 25幀/秒。 優(yōu)選地，所述火焰的亮度分布特征是通過控制器，控制LED陣列中每個LED的發(fā)光 亮度的強弱來模擬，其中用于顯示火焰的內(nèi)焰部分的LED單元的發(fā)光亮度高于用于顯示火 焰的外焰部分的LED單元的發(fā)光亮度。
優(yōu)選地，所述火焰的閃爍特征是通過控制器，控制LED陣列中顯示火焰外焰部分 的LED以設(shè)定的頻率閃爍來模擬。所述頻率在2 16Hz范圍內(nèi)。 本發(fā)明所提供的圖像型火災(zāi)探測器的檢測器通過可編程控制的控制器控制檢測 板上的LED陣列，使得LED陣列根據(jù)真實火焰的特征(包括火焰的能量頻譜特征、火焰的形 狀輪廓特征、火焰的亮度分布特征、火焰的閃爍特征)模擬出火焰。將該模擬出的火焰提 供給被檢測的圖像型火災(zāi)探測器以進行測試，該被檢測的圖像型火災(zāi)探測器對包含上述模 擬出的火焰(該模擬出的火焰由本發(fā)明的圖像型火災(zāi)探測器的檢測器產(chǎn)生)的場景進行 檢測，并根據(jù)該圖像型火災(zāi)探測器能否正確地檢測出火焰來判斷其是否處于正常的工作狀 態(tài)。這樣就不需要通過在場景中點火來檢測圖像型火災(zāi)探測器是否處于正常的工作狀態(tài)， 而在場景中點火不僅不便于操作，而且具有一定的危險性。因此，通過使用本發(fā)明的檢測 器，可以簡單地、有效地、安全地檢測出圖像型火災(zāi)探測器是否處于正常工作狀態(tài)。


圖1示出了按照本發(fā)明的一種圖像型火災(zāi)探測器的檢測器； 圖2示出了按照本發(fā)明的紅外LED輻射能量分布圖；
圖3示出了按照本發(fā)明的真實火焰的圖形。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施例和附圖，對本 發(fā)明進一步詳細說明。 如圖l所示，圖l示出了按照本發(fā)明的一種圖像型火災(zāi)探測器的檢測器。由圖1 可以看出，本發(fā)明的圖像型火災(zāi)探測器的檢測器可以包括檢測板，用于搭載LED陣列；LED 陣列，用于根據(jù)真實火焰的特征模擬出火焰；和控制器，用于控制檢測板上的LED陣列模擬 出火焰，以提供給被檢測的圖像型火災(zāi)探測器進行測試；其中所述LED陣列安裝在檢測板 上，所述LED陣列12與所述控制器13為電路連接。 其中，LED陣列12是由多個LED單元構(gòu)成的點陣，每個LED單元都安裝在檢測板 11上，且與控制器13電連接。在實際應(yīng)用中，根據(jù)對圖像型火災(zāi)探測器的檢測器的檢測距 離的不同要求，LED陣列12可以是由16X 16個-50X50個LED單元構(gòu)成的點陣。其中，檢 測距離越遠，LED陣列包含的LED單元個數(shù)越多，這是因為LED單元的個數(shù)越多，模擬的火 焰形狀越精細，因此本發(fā)明的LED陣列12所包含的LED單元不局限于16X 16個 50X50 個。同時還要根據(jù)被檢測的圖像型火災(zāi)探測器的靈敏度來選擇適當?shù)臋z測距離及LED單元 的數(shù)目。所述LED是發(fā)光二極管。 控制器13是可編程控制的，用于控制檢測板11上的LED陣列12模擬出火焰，該 模擬出的火焰提供給被檢測的圖像型火災(zāi)探測器進行測試。其中，控制器13可以包括單片 機禾口 ARM。 控制器13控制LED陣列12根據(jù)真實火焰的特征模擬出火焰。其中，真實火焰的 特征包括火焰的能量頻譜特征、火焰的形狀輪廓特征、火焰的亮度分布特征和火焰的閃爍 特征。通過控制器13控制LED陣列12模擬出上述四種真實火焰的特征來模擬出火焰。
所述火焰的能量頻譜特征是通過控制器13，控制LED陣列以顯示指定的圖形。火焰的本質(zhì)是一種劇烈的化學(xué)反應(yīng)，同時放射出大量的光和熱，多數(shù)火焰產(chǎn)生的輻射能量在 近紅外波段(780nm 2526nm)或者在可見光波段有大量分布。因此，為了較好地提取出火 焰圖形，以便模擬出火焰的能量頻譜特征，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式，可以根據(jù)所 檢測的圖像型火災(zāi)探測器的不同類型，通過控制器控制LED陣列，使LED陣列顯示的光的能 量頻譜在可見光波長范圍或近紅外波長(780nm 2526nm)內(nèi)取值。圖2給出了紅外LED輻 射能量分布圖。實施例中，選用的是輻射能量波長集中于930 950nm范圍內(nèi)的紅外LED， 例如可以選擇輻射能量波長為940nm的紅外LED。 所述火焰的形狀輪廓特征是通過控制器13，控制LED陣列按照設(shè)定的順序顯示一 組圖形，使LED陣列顯示火焰的圖形，即控制LED動態(tài)的顯示一組連續(xù)圖像以模擬火焰的圖 像。由于火焰在燃燒過程中的劇烈反應(yīng)，因此火焰在大多數(shù)情況下呈現(xiàn)一種無規(guī)則的外形， 并且其形狀是隨著燃燒的過程不斷變化的。因此，為了模擬火焰的形狀輪廓特征，發(fā)明中控 制器13控制LED陣列所顯示的火焰形狀以一定的速度不斷地變化。其中，所述一定的速度 在1 25幀/秒的范圍內(nèi)，可根據(jù)實際需要進行適當?shù)卣{(diào)整。 所述火焰的亮度分布特征是通過控制器13，控制LED陣列中每個LED的發(fā)光亮度 的強弱。圖3給出了真實火焰的圖形。真實火焰是由內(nèi)焰和外焰兩部分組成，內(nèi)焰呈高亮耀 眼的白色，燃燒穩(wěn)定，不會激烈變化；外焰呈紅色或橙紅色，亮度比內(nèi)焰略低，燃燒過程中不 斷閃爍、晃動。根據(jù)上述真是火焰的特性，為了模擬火焰的亮度分布特征，發(fā)明中控制器13 控制LED陣列中顯示火焰內(nèi)焰的部分的LED的發(fā)光亮度要略高于顯示火焰外焰部分的LED 的發(fā)光亮度。作為本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施方式，用于模擬內(nèi)焰部分的LED單元的發(fā)光亮 度在60 80mcd的范圍內(nèi)取值，用于模擬外焰部分的LED單元的發(fā)光亮度在40 60mcd 的范圍內(nèi)取值，內(nèi)焰部分的發(fā)光亮度與外焰部分的發(fā)光亮度的差值可維持在10 30mcd的 范圍內(nèi)。 所述火焰的閃爍特征是通過控制器13，控制LED陣列以指定的頻率閃爍。由于 火焰的外焰在燃燒過程中易受到諸如外界氣流等因素的影響，經(jīng)常會出現(xiàn)不穩(wěn)定地閃爍現(xiàn) 象。為了模擬火焰的閃爍特征，發(fā)明中控制器13控制LED陣列中顯示火焰外焰部分的LED 以設(shè)定的頻率閃爍。所述設(shè)定的頻率與真實火焰閃爍頻率相近似，在2 16Hz范圍內(nèi)。
在本發(fā)明中，控制器是可以實現(xiàn)編程的硬件和軟件組合，通過編程控制LED陣列 中的每個LED燈的發(fā)光情況，其原理類似于交通燈的顯示?？刂破魍ㄟ^編程使LED單元中 的LED燈的亮度在一定的范圍內(nèi)變化，以實現(xiàn)其發(fā)光亮度的改變，并且使LED單元中的LED 燈的亮度在一定的范圍內(nèi)以一定的頻率變化，以實現(xiàn)LED單元的閃爍。
所述控制器13控制檢測板11上的LED陣列12，根據(jù)火焰的特征(包括火焰的 能量頻譜特征、火焰的形狀輪廓特征、火焰的亮度分布特征、火焰的閃爍特征)，模擬出真實 的火焰，以提供給被檢測的圖像型火災(zāi)探測器進行測試。被檢測的圖像型火災(zāi)探測器對包 含模擬火焰(該模擬火焰由圖像型火災(zāi)探測器的檢測器產(chǎn)生)的場景進行檢測，若能正確 地檢測出火焰則認為該圖像型火災(zāi)探測器處于正常工作狀態(tài)。 作為本發(fā)明的一種實施方式，使用本發(fā)明的圖像型火災(zāi)探測器的檢測器對室內(nèi)環(huán) 境進行檢測，其中，LED陣列是由50X50個LED單元構(gòu)成的點陣，該檢測器的LED能量頻 譜參數(shù)為940nm波段的紅外光，圖形顯示速度16幀/秒，內(nèi)焰部分的LED單元的發(fā)光亮度 80mcd，外焰部分的LED單元的發(fā)光亮度50mcd，閃爍頻率為16Hz，檢測板距離被檢測的圖像型火災(zāi)探測器6 8m。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，按照本發(fā)明的圖像型火災(zāi)探測器的檢測器可以簡單地有效地檢 測圖像型火災(zāi)探測器是否處于正常工作狀態(tài)，避免了在實際應(yīng)用時需要通過在場景中點火 來檢測圖像型火災(zāi)探測器是否處于正常工作狀態(tài)。 以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍，應(yīng)當 理解，本發(fā)明并不限于這里所描述的實現(xiàn)方案，這些實現(xiàn)方案描述的目的在于幫助本領(lǐng)域
中的技術(shù)人員實踐本發(fā)明。任何本領(lǐng)域中的技術(shù)人員很容易在不脫離本發(fā)明精神和范圍 的情況下進行進一步的改進和完善，因此本發(fā)明只受到本發(fā)明權(quán)利要求的內(nèi)容和范圍的限 制，其意圖涵蓋所有包括在由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的備選方案和等 同方案。
權(quán)利要求
一種圖像型火災(zāi)探測器的檢測器，其特征在于，所述檢測器包括檢測板，用于搭載LED陣列；LED陣列，用于根據(jù)真實火焰的特征模擬出火焰；和控制器，用于控制檢測板上的LED陣列模擬出火焰，以提供給被檢測的圖像型火災(zāi)探測器進行測試；其中所述LED陣列安裝在檢測板上，所述LED陣列(12)與所述控制器(13)為電路連接。
2. 如權(quán)利要求l所述的檢測器，其特征在于，所述LED陣列(12)是由多個LED單元構(gòu) 成的點陣。
3. 如權(quán)利要求2所述的檢測器，其特征在于，所述LED陣列(12)是由16X16個 50 X 50個LED單元構(gòu)成的點陣。
4. 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其特征在于，所述控制器(13)包括單片機和arm，并且所 述控制器(13)是可編程控制的。
5. 如權(quán)利要求3所述的檢測器，其特征在于，所述控制器(13)控制所述LED陣列(12) 模擬真實火焰的特征，所述特征包括火焰的能量頻譜特征、火焰的形狀輪廓特征、火焰的亮 度分布特征、以及火焰的閃爍特征。
6. 如權(quán)利要求5所述的檢測器，其特征在于，所述火焰的能量頻譜特征是通過控制器 (13)，控制LED陣列(12)以顯示指定的圖形來模擬。
7. 如權(quán)利要求6所述的檢測器，其特征在于，根據(jù)被檢測的圖像型火災(zāi)探測器的類型， 通過控制器控制LED陣列，使LED陣列顯示的光的能量頻譜在可見光波長范圍或近紅外波 長780nm 2526nm內(nèi)取值。
8. 如權(quán)利要求5所述的檢測器，其特征在于，所述火焰的形狀輪廓特征是通過控制器 (13)，控制LED陣列(12)按照設(shè)定的順序、以一定的速度顯示一組圖形來模擬。
9. 如權(quán)利要求8所述的檢測器，其特征在于，所述速度為1 25幀/秒。
10. 如權(quán)利要求5所述的檢測器，其特征在于，所述火焰的亮度分布特征是通過控制器 (13)，控制LED陣列(12)中每個LED的發(fā)光亮度的強弱來模擬，其中，用于顯示火焰的內(nèi)焰 部分的LED單元的發(fā)光亮度高于用于顯示火焰的外焰部分的LED單元的發(fā)光亮度。
11. 如權(quán)利要求5所述的檢測器，其特征在于，所述火焰的閃爍特征是通過控制器 (13)，控制LED陣列(12)中顯示火焰外焰部分的LED以設(shè)定的頻率閃爍來模擬。
12. 如權(quán)利要求11所述的檢測器，其特征在于，所述頻率在2 16Hz范圍內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種圖像型火災(zāi)探測器的檢測器，所述檢測器包括檢測板，用于搭載LED陣列；LED陣列，用于根據(jù)真實火焰的特征模擬出火焰；控制器，用于控制檢測板上的LED陣列模擬出火焰，以提供給被檢測的圖像型火災(zāi)探測器進行測試，其中，所述LED陣列安裝在檢測板上，所述LED陣列與所述控制器為電路連接。被檢測的圖像型火災(zāi)探測器對包含模擬火焰的場景進行檢測，若能正確地檢測出火焰則認為該圖像型火災(zāi)探測器處于正常工作狀態(tài)。
文檔編號G08B29/00GK101783062SQ20101000042
公開日2010年7月21日 申請日期2010年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月8日
發(fā)明者孫楠 申請人:北京智安邦科技有限公司