基于視頻圖像分析火焰的檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了基于視頻圖像分析火焰的檢測系統(tǒng)，包括用于采集視頻圖像的采集系統(tǒng)，視頻圖像分析系統(tǒng)，火災(zāi)告警系統(tǒng)，所述視頻圖像分析系統(tǒng)視頻圖像預(yù)處理模塊，視頻圖像預(yù)處理模塊，包括真實攝像頭系統(tǒng)，包括真實攝像頭、第一驅(qū)動程序模塊和第一?DirectShow組件；?虛擬攝像頭系統(tǒng)，包括利用DSF構(gòu)架模擬出的虛擬攝像頭、第二驅(qū)動程序模塊和第二DirectShow組件；?視頻處理模塊，從第一DirectShow組件讀取數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行特?效處理，傳送給虛擬攝像頭，本發(fā)明火焰顏色有較高的分辨性和獨(dú)特性，從而，提高了整體火焰識別系統(tǒng)的精確度，適應(yīng)范圍廣。
【專利說明】基于視頻圖像分析火焰的檢測系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于視頻圖像分析火焰的檢測系統(tǒng)，尤其是通過對實時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)】
[0002]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警，紅外線和激光技術(shù)也需要煙霧遮擋才能引發(fā)報警，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。
[0003]近年來隨著視頻監(jiān)控系統(tǒng)和計算機(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數(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】

[0004]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火焰的視頻圖像處理模塊，尤其是通過對實時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。
[0005]本發(fā)明提供的技術(shù)方案，基于視頻圖像分析火焰的檢測系統(tǒng)，包括用于采集視頻圖像的采集系統(tǒng)，對監(jiān)控場景的視頻圖像RGB數(shù)據(jù)采集；
[0006]視頻圖像分析系統(tǒng)，對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換、分析；
[0007]火災(zāi)告警系統(tǒng)；
[0008]所述視頻圖像分析系統(tǒng)包括視頻圖像預(yù)處理模塊，其中，視頻圖像預(yù)處理模塊，包括真實攝像頭系統(tǒng)，包括真實攝像頭、第一驅(qū)動程序模塊和第一 DirectShow組件；虛擬攝像頭系統(tǒng)，包括利用DSF構(gòu)架模擬出的虛擬攝像頭、第二驅(qū)動程序模塊和第二DirectShow組件；視頻處理模塊,從第一 DirectShow組件讀取數(shù)據(jù),對數(shù)據(jù)進(jìn)行特效處理，傳送給虛擬攝像頭。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):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。CIE xy是一種設(shè)備獨(dú)立的線性顏色空間，在本質(zhì)上更能精確地表述顏色特征。標(biāo)準(zhǔn)火焰顏色在CIE xy色度圖上有明顯的分辨性和獨(dú)特性。所以本發(fā)明有較高的火焰檢測精確度。另外由于本發(fā)明采用火焰檢測和移動目標(biāo)檢測并行處理的方式，火災(zāi)檢測運(yùn)行反應(yīng)速度快，適應(yīng)范圍廣。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)框圖。
[0011]圖2為本發(fā)明中視頻圖像預(yù)處理模塊的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合具體附圖和實施對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0013]圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)裝置示意圖，本發(fā)明包括用于采集視頻圖像的采集系統(tǒng)301，視頻圖像分析系統(tǒng)302，火災(zāi)告警系統(tǒng)307。其中視頻圖像分析系統(tǒng)包括四個模塊:視頻圖像預(yù)處理模塊303，移動目標(biāo)識別模塊304，火焰像素識別模塊305，和火災(zāi)判斷模塊306。
[0014]視頻圖像采集系統(tǒng)301可以是模擬式攝像機(jī)，也可以是IP攝像機(jī)，來保證能連續(xù)不斷采集當(dāng)前監(jiān)控場景圖像并輸入到視頻圖像分析系統(tǒng)302。視頻圖像分析系統(tǒng)302位于計算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)，對采集的視頻圖像進(jìn)行處理和分析，并作出是否有火災(zāi)發(fā)生的判斷。首先，視頻圖像分系統(tǒng)302通過預(yù)處理模塊303對圖像圖像顏色空間轉(zhuǎn)換等預(yù)處理。將視頻采集獲取的RGB圖像格式轉(zhuǎn)換到CIE xyY顏色空間。預(yù)處理也可以包括去噪等處理，來進(jìn)一步提高火焰判斷的精度和穩(wěn)定性。視頻圖像預(yù)處理模塊303，包括真實攝像頭系統(tǒng)1，包括真頭攝像頭11、弟一驅(qū)動程序I旲塊12和弟一 DirectShow組件12 ；虛擬攝像頭系統(tǒng)2，包括利用DSF構(gòu)架模擬出的虛擬攝像頭21、第二驅(qū)動程序模塊22和第二 DirectShow組件23 ；視頻處理模塊3,從第一 DirectShow組件12讀取數(shù)據(jù),對數(shù)據(jù)進(jìn)行特效處理,傳送給虛擬攝像頭21。
[0015]經(jīng)過顏色空間轉(zhuǎn)換后的視頻圖像數(shù)據(jù)分別輸入到兩個并行處理模塊:移動目標(biāo)識別模塊304和火焰像素識別模塊305。這種并行處理不同于傳統(tǒng)的串行處理，可大大加快火災(zāi)判斷的處理和反應(yīng)速度。移動目標(biāo)識別模塊304還包括一幀背景圖像緩存器。火焰像素識別模塊305還包括事先標(biāo)定的標(biāo)準(zhǔn)火焰顏色數(shù)據(jù)圖。火災(zāi)判斷模塊306接受移動目標(biāo)識別模塊304和火焰像素識別模塊305的輸出結(jié)果，來作出是否有火災(zāi)發(fā)生的判斷，并將火災(zāi)預(yù)警信號輸入到火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)307?；馂?zāi)預(yù)警系統(tǒng)307為常規(guī)的火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)，火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)307的作用及結(jié)構(gòu)為本【技術(shù)領(lǐng)域】人員所熟知，此處不再詳述。
【權(quán)利要求】
1.基于視頻圖像分析火焰的檢測系統(tǒng)，包括用于采集視頻圖像的采集系統(tǒng)，對監(jiān)控場景的視頻圖像RGB數(shù)據(jù)采集； 視頻圖像分析系統(tǒng)，對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換、分析； 火災(zāi)告警系統(tǒng)； 所述視頻圖像分析系統(tǒng)視頻圖像預(yù)處理模塊，其特征在于，視頻圖像預(yù)處理模塊，包括真實攝像頭系統(tǒng)，包括真實攝像頭、第一驅(qū)動程序模塊和第一 DirectShow組件；虛擬攝像頭系統(tǒng)，包括利用DSF構(gòu)架模擬出的虛擬攝像頭、第二驅(qū)動程序模塊和第二 DirectShow組件；視頻處理模塊，從第一 DirectShow組件讀取數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行特效處理，傳送給虛擬攝像頭。
【文檔編號】G08B17/00GK103824410SQ201210468754
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2012年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月19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