物流倉庫防火應(yīng)急指揮管理系統(tǒng)與方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種物流倉庫防火應(yīng)急指揮管理系統(tǒng)與方法，所述物流倉庫防火應(yīng)急指揮管理系統(tǒng)包括至少一個前端采集單元和監(jiān)控中心，每個前端采集單元包括設(shè)置于物流倉庫內(nèi)多個監(jiān)測點的多個熱敏傳感裝置、視頻編碼器和視頻服務(wù)器，熱敏傳感裝置通過視頻編碼器與視頻服務(wù)器連接，視頻服務(wù)器通過通訊網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心通訊連接；本發(fā)明中通過熱敏傳感裝置探測圖像數(shù)據(jù)并處理，通過視頻編碼模塊對圖像信息進行視頻編碼，再運用視頻服務(wù)器將視頻信號傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，實現(xiàn)對物流倉庫的防火監(jiān)控。本發(fā)明可以實現(xiàn)對物流倉庫的火情快速識別、準確定位和及時處置。
【專利說明】物流倉庫防火應(yīng)急指揮管理系統(tǒng)與方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及防火應(yīng)急指揮系統(tǒng)，尤其涉及一種采用紅外監(jiān)測技術(shù)的物流倉庫防火 應(yīng)急指揮管理系統(tǒng)與方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，隨著社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，各類物流企業(yè)如雨后春筍般涌現(xiàn)，作為日常生 產(chǎn)、生活中物資流動的中轉(zhuǎn)站，它不斷呈現(xiàn)規(guī)?；?、復(fù)雜化的趨勢，經(jīng)濟價值和人員密集程 度越來越大，而作為物流重要環(huán)節(jié)的物流倉庫的建設(shè)速度也有了明顯的提高，物流倉庫的 規(guī)模也呈現(xiàn)集中化、規(guī)?；?、大型化，這樣不但使物流行業(yè)火災(zāi)危險性提高，火災(zāi)荷載加大， 而且一旦發(fā)生火災(zāi)，易造成重大人員傷亡和財產(chǎn)損失，同時火災(zāi)撲救的難度也明顯提升。
[0003] 隨著科技的發(fā)展，許多物流倉庫都采用視頻監(jiān)控技術(shù)預(yù)防和監(jiān)測火災(zāi)，但仍存在 很多的問題，目前的技術(shù)基本都是在有火苗產(chǎn)生后，監(jiān)測裝置才會發(fā)現(xiàn)并報警，并且由于物 流倉庫中貨物大量堆積，環(huán)境的復(fù)雜性造成無法短時間內(nèi)精確定位火點位置，而這很短的 時間很可能使火勢不可控制，造成巨大的財產(chǎn)損失，同時安裝集中火災(zāi)報警裝置投入資金 大，日常維護成本高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可對火情快速識別、準確定位 的物流倉庫防火應(yīng)急指揮管理系統(tǒng)。
[0005] 本發(fā)明的另一個目的是提供一種采用紅外監(jiān)測技術(shù)的物流倉庫防火應(yīng)急指揮管 理方法，以實現(xiàn)對物流倉庫火情的快速識別、準確定位和及時處置。
[0006] 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的： 物流倉庫防火應(yīng)急指揮管理系統(tǒng)，包括至少一個前端采集單元和監(jiān)控中心，每個前端 采集單元包括設(shè)置于物流倉庫內(nèi)多個監(jiān)測點的多個熱敏傳感裝置、視頻編碼器和視頻服務(wù) 器，熱敏傳感裝置通過視頻編碼器與視頻服務(wù)器連接，視頻服務(wù)器通過通訊網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中 心通訊連接。
[0007] 所述的熱敏傳感裝置包括探測器、讀出電路、圖像處理芯片和外部存儲器，其中， 圖像處理芯片通過控制接口與讀出電路連接，外部存儲器通過內(nèi)部數(shù)據(jù)總線與圖像處理芯 片連接，圖像處理芯片通過電源接口與供電系統(tǒng)連接，圖像處理芯片通過視頻接口與視頻 服務(wù)器連接，讀出電路與探測器相連。
[0008] 所述的探測器為紅外熱像探測儀。
[0009] 所述圖像處理芯片中包括非均勻校正模塊、盲元校正模塊、圖像濾波去噪模塊、圖 像細節(jié)增強模塊、偽彩變換模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、低噪聲電源模塊和接口時序控制模塊； 所述非均勻校正模塊，通過兩點法與二元非線性校正法對紅外熱圖像進行校正，得到 校正后的圖像； 所述盲元校正模塊，通過采用盲元補償算法，根據(jù)相鄰像素或前后幀圖像的響應(yīng)相關(guān) 性對盲元位置的信息進行預(yù)測和替代； 所述圖像濾波去噪模塊，通過快速中值濾波和帶閾值的均值濾波對紅外熱圖像進行去 噪處理，得到去噪后圖像； 所述圖像細節(jié)增強模塊，通過采用雙閾值映射、雙閾值自適應(yīng)增強算法和邊緣增強算 法，對原始圖像的直方圖進行處理，實現(xiàn)對圖像的增強功能； 所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，通過采用流水線ADC的設(shè)計架構(gòu)，實現(xiàn)大陣列的模擬輸出高速模 數(shù)轉(zhuǎn)換； 所述低噪聲電源模塊，通過采用集成Boost控制電路，為探測器提供較高偏置電壓，實 現(xiàn)紅外探測器的1?響應(yīng)率； 所述接口時序控制模塊，通過采用計數(shù)分頻的方法正確產(chǎn)生三路時序信號。
[0010] 所述熱敏傳感裝置通過晶圓級多組件封裝技術(shù)進行封裝。
[0011] 物流倉庫防火應(yīng)急指揮管理方法，包括如下步驟： 51. 將前端采集單元設(shè)置在物流倉庫中，將多個熱敏傳感裝置分別安裝在物流倉庫的 各個測量點上； 52. 熱敏傳感裝置對視野范圍內(nèi)的物流倉庫探測成像并對圖像進行處理，將處理后的 圖像信息傳送至視頻編碼模塊； 53. 視頻編碼模塊對接收到的圖像信息進行視頻編碼，得到高質(zhì)量的視頻信號，通過標 準視頻接口輸出到視頻服務(wù)器上； 54. 視頻服務(wù)器通過通訊網(wǎng)絡(luò)將視頻信號傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。
[0012] 所述熱敏傳感裝置對圖像進行處理的方法，包含如下步驟： 521. 圖像處理芯片為探測器提供所需要的各種控制時序信號、電源和偏壓； 522. 探測器對視野范圍內(nèi)的物流倉庫探測成像，并將圖像數(shù)據(jù)傳給圖像處理芯片； 523. 圖像處理芯片對探測到的物流倉庫內(nèi)的紅外熱圖像進行包括非均勻校正、盲元 校正、圖像濾波去噪、圖像細節(jié)增強、偽彩變換的功能處理； 524. 圖像處理芯片對處理后的紅熱外圖像數(shù)據(jù)進行模數(shù)轉(zhuǎn)換； 525. 圖像處理芯片將處理后的圖像信息經(jīng)視頻接口傳送至視頻編碼模塊。
[0013] 所述圖像處理芯片，通過采用計數(shù)分頻的方法實現(xiàn)正確產(chǎn)生三路時序信號，以及 通過采用集成Boost控制電路，為探測器提供較高偏置電壓，實現(xiàn)紅外探測器的高響應(yīng)率； 所述非均勻校正的功能是通過兩點法與二元非線性校正法實現(xiàn)對紅外熱圖像的校正， 得到校正后的圖像； 所述盲元校正的功能是通過采用盲元補償算法，根據(jù)相鄰像素或前后幀圖像的響應(yīng)相 關(guān)性對盲元位置的信息進行預(yù)測和替代； 所述圖像濾波去噪的功能是通過快速中值濾波和帶閾值的均值濾波實現(xiàn)對紅外熱圖 像的去噪處理，得到去噪后圖像； 所述圖像細節(jié)增強的功能是通過采用雙閾值映射、雙閾值自適應(yīng)增強算法和邊緣增強 算法，對原始圖像的直方圖進行處理，實現(xiàn)對圖像的增強功能； 所述圖像處理芯片，采用流水線ADC的設(shè)計架構(gòu)，實現(xiàn)大陣列的模擬輸出高速模數(shù)轉(zhuǎn) 換。
[0014] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過采集物流倉庫內(nèi)的紅外熱圖像，可以對室內(nèi)的 異常情況立即作出反映，排除潛在故障，并對火情進行快速識別，精確定位火情的位置，節(jié) 省時間，減少經(jīng)濟損失，結(jié)構(gòu)簡單，體積小巧，功耗低，溫度穩(wěn)定性好，簡單易用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 圖1為本發(fā)明物流倉庫防火應(yīng)急指揮管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為熱敏傳感裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本發(fā)明物流倉庫防火應(yīng)急指揮管理流程圖。

【具體實施方式】
[0016] 下面結(jié)合附圖進一步詳細描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護范圍不局限于 以下所述。
[0017] 如圖1所示，物流倉庫防火應(yīng)急指揮管理系統(tǒng)，包括至少一個前端采集單元和監(jiān) 控中心，每個前端采集單元包括設(shè)置于物流倉庫內(nèi)多個監(jiān)測點的多個熱敏傳感裝置、視頻 編碼器和視頻服務(wù)器，熱敏傳感裝置通過視頻編碼器與視頻服務(wù)器連接，視頻服務(wù)器通過 通訊網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心通訊連接； 如圖2所示，熱敏傳感裝置包括探測器、讀出電路、圖像處理芯片和外部存儲器，其中， 圖像處理芯片通過控制接口與讀出電路連接，外部存儲器通過內(nèi)部數(shù)據(jù)總線與圖像處理芯 片連接，圖像處理芯片通過電源接口與供電系統(tǒng)連接，圖像處理芯片通過視頻接口與視頻 服務(wù)器連接，讀出電路與探測器相連； 所述圖像處理芯片中包括非均勻校正模塊、盲元校正模塊、圖像濾波去噪模塊、圖像細 節(jié)增強模塊、偽彩變換模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、低噪聲電源模塊和接口時序控制模塊；所述非 均勻校正模塊，通過兩點法與二元非線性校正法對紅外熱圖像進行校正，得到校正后的圖 像； 所述盲元校正模塊，通過采用盲元補償算法，根據(jù)相鄰像素或前后幀圖像的響應(yīng)相關(guān) 性對盲元位置的信息進行預(yù)測和替代；所述圖像濾波去噪模塊，通過快速中值濾波和帶閾 值的均值濾波對紅外熱圖像進行去噪處理，得到去噪后圖像；所述圖像細節(jié)增強模塊，通過 采用雙閾值映射、雙閾值自適應(yīng)增強算法和邊緣增強算法，對原始圖像的直方圖進行處理， 實現(xiàn)對圖像的增強功能；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，通過采用流水線ADC的設(shè)計架構(gòu)，實現(xiàn)大陣列 的模擬輸出高速模數(shù)轉(zhuǎn)換；所述低噪聲電源模塊，通過采用集成Boost控制電路，為探測器 提供較高偏置電壓，實現(xiàn)紅外探測器的高響應(yīng)率；所述接口時序控制模塊，通過采用計數(shù) 分頻的方法正確產(chǎn)生三路時序信號。
[0018] 如圖3所示，物流倉庫防火應(yīng)急指揮管理方法，具體包括如下步驟： 51. 將前端采集單元設(shè)置在物流倉庫中，將多個熱敏傳感裝置分別安裝在物流倉庫的 各個測量點上，如貨物大量堆積、空間狹小的地方； 52. 熱敏傳感裝置對視野范圍內(nèi)的物流倉庫探測成像并對圖像進行處理，將處理后的 圖像信息傳送至視頻編碼模塊； 53. 視頻編碼模塊對接收到的圖像信息進行視頻編碼，得到高質(zhì)量的視頻信號，通過標 準視頻接口輸出到視頻服務(wù)器上； 54. 視頻服務(wù)器通過通訊網(wǎng)絡(luò)將視頻信號傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。
[0019] 所述S2中，熱敏傳感裝置對圖像進行處理的方法，包含如下步驟： 521. 圖像處理芯片為探測器提供所需要的各種控制時序信號、電源和偏壓； 522. 探測器對視野范圍內(nèi)的物流倉庫探測成像，并將圖像數(shù)據(jù)傳給圖像處理芯片； 523. 圖像處理芯片對探測到的物流倉庫內(nèi)的紅外熱圖像進行包括非均勻校正、盲元 校正、圖像濾波去噪、圖像細節(jié)增強、偽彩變換的功能處理； 524. 圖像處理芯片對處理后的紅熱外圖像數(shù)據(jù)進行模數(shù)轉(zhuǎn)換； 525. 圖像處理芯片將處理后的圖像信息經(jīng)視頻接口傳送至視頻編碼模塊。
[0020] 所述圖像處理芯片，通過采用計數(shù)分頻的方法實現(xiàn)正確產(chǎn)生三路時序信號；所述 圖像處理芯片，通過采用集成Boost控制電路，為探測器提供較高偏置電壓，實現(xiàn)紅外探測 器的高響應(yīng)率；所述圖像處理芯片，通過采用流水線ADC的設(shè)計架構(gòu)，實現(xiàn)大陣列的模擬輸 出高速模數(shù)轉(zhuǎn)換；所述非均勻校正功能，通過兩點法與二元非線性校正法實現(xiàn)對紅外熱圖 像的校正，得到校正后的圖像；所述盲元校正功能，通過采用盲元補償算法，根據(jù)相鄰像素 或前后幀圖像的響應(yīng)相關(guān)性對盲元位置的信息進行預(yù)測和替代；所述圖像濾波去噪功能， 通過快速中值濾波和帶閾值的均值濾波實現(xiàn)對紅外熱圖像的去噪處理，得到去噪后圖像； 所述圖像細節(jié)增強功能，通過采用雙閾值映射、雙閾值自適應(yīng)增強算法和邊緣增強算法，對 原始圖像的直方圖進行處理，實現(xiàn)對圖像的增強功能。
[0021] 本實施例中，所述探測器為紅外熱像探測儀，所述熱敏傳感裝置通過晶圓級多組 件封裝技術(shù)進行封裝。
【權(quán)利要求】
1. 物流倉庫防火應(yīng)急指揮管理系統(tǒng)，其特征在于：包括至少一個前端采集單元和監(jiān)控 中心，每個前端采集單元包括設(shè)置于物流倉庫內(nèi)多個監(jiān)測點的多個熱敏傳感裝置、視頻編 碼器和視頻服務(wù)器，熱敏傳感裝置通過視頻編碼器與視頻服務(wù)器連接，視頻服務(wù)器通過通 訊網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心通訊連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的物流倉庫防火應(yīng)急指揮管理系統(tǒng)，其特征在于：所述的熱敏 傳感裝置包括探測器、讀出電路、圖像處理芯片和外部存儲器；其中，圖像處理芯片通過控 制接口與讀出電路連接，外部存儲器通過內(nèi)部數(shù)據(jù)總線與圖像處理芯片連接，圖像處理芯 片通過電源接口與供電系統(tǒng)連接，圖像處理芯片通過視頻接口與視頻服務(wù)器連接，讀出電 路與探測器相連。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的物流倉庫防火應(yīng)急指揮管理系統(tǒng)，其特征在于：所述的探測 器為紅外熱像探測儀。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的物流倉庫防火應(yīng)急指揮管理系統(tǒng)，其特征在于：所述圖像處 理芯片中包括非均勻校正模塊、盲元校正模塊、圖像濾波去噪模塊、圖像細節(jié)增強模塊、偽 彩變換模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、低噪聲電源模塊和接口時序控制模塊； 所述非均勻校正模塊，通過兩點法與二元非線性校正法對紅外熱圖像進行校正，得到 校正后的圖像； 所述盲元校正模塊，通過采用盲元補償算法，根據(jù)相鄰像素或前后幀圖像的響應(yīng)相關(guān) 性對盲元位置的信息進行預(yù)測和替代； 所述圖像濾波去噪模塊，通過快速中值濾波和帶閾值的均值濾波對紅外熱圖像進行去 噪處理，得到去噪后圖像； 所述圖像細節(jié)增強模塊，通過采用雙閾值映射、雙閾值自適應(yīng)增強算法和邊緣增強算 法，對原始圖像的直方圖進行處理，實現(xiàn)對圖像的增強功能； 所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，通過采用流水線ADC的設(shè)計架構(gòu)，實現(xiàn)大陣列的模擬輸出高速模 數(shù)轉(zhuǎn)換； 所述低噪聲電源模塊，通過采用集成Boost控制電路，為探測器提供較高偏置電壓，實 現(xiàn)紅外探測器的1?響應(yīng)率； 所述接口時序控制模塊，通過采用計數(shù)分頻的方法正確產(chǎn)生三路時序信號。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的物流倉庫防火應(yīng)急指揮管理系統(tǒng)，其特征在于：所述熱敏傳 感裝置通過晶圓級多組件封裝技術(shù)進行封裝。
6. 物流倉庫防火應(yīng)急指揮管理方法，其特征在于：包括如下步驟：
51. 將前端采集單元設(shè)置在物流倉庫中，將多個熱敏傳感裝置分別安裝在物流倉庫的 各個測量點上；
52. 熱敏傳感裝置對視野范圍內(nèi)的物流倉庫探測成像并對圖像進行處理，將處理后的 圖像信息傳送至視頻編碼模塊；
53. 視頻編碼模塊對接收到的圖像信息進行視頻編碼，得到高質(zhì)量的視頻信號，通過標 準視頻接口輸出到視頻服務(wù)器上；
54. 視頻服務(wù)器通過通訊網(wǎng)絡(luò)將視頻信號傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的物流倉庫防火應(yīng)急指揮管理方法，其特征在于：所述熱敏傳 感裝置對圖像進行處理，包含如下步驟：
521. 圖像處理芯片為探測器提供所需要的各種控制時序信號、電源和偏壓；
522. 探測器對視野范圍內(nèi)的物流倉庫探測成像，并將圖像數(shù)據(jù)傳給圖像處理芯片；
523. 圖像處理芯片對探測到的物流倉庫內(nèi)的紅外熱圖像進行包括非均勻校正、盲元 校正、圖像濾波去噪、圖像細節(jié)增強、偽彩變換的功能處理；
524. 圖像處理芯片對處理后的紅熱外圖像數(shù)據(jù)進行模數(shù)轉(zhuǎn)換；
525. 圖像處理芯片將處理后的圖像信息經(jīng)視頻接口傳送至視頻編碼模塊； 所述圖像處理芯片，通過采用計數(shù)分頻的方法實現(xiàn)正確產(chǎn)生三路時序信號，以及通過 采用集成Boost控制電路，為探測器提供較高偏置電壓，實現(xiàn)紅外探測器的高響應(yīng)率； 所述非均勻校正，通過兩點法與二元非線性校正法實現(xiàn)對紅外熱圖像的校正，得到校 正后的圖像； 所述盲元校正，通過采用盲元補償算法，根據(jù)相鄰像素、前后幀圖像的響應(yīng)相關(guān)性對盲 元位置的信息進行預(yù)測和替代； 所述圖像濾波去噪，通過快速中值濾波和帶閾值的均值濾波實現(xiàn)對紅外熱圖像的去噪 處理，得到去噪后圖像； 所述圖像細節(jié)增強，通過采用雙閾值映射、雙閾值自適應(yīng)增強算法和邊緣增強算法，對 原始圖像的直方圖進行處理，實現(xiàn)對圖像的增強功能； 所述圖像處理芯片，采用流水線ADC的設(shè)計架構(gòu)，實現(xiàn)大陣列的模擬輸出高速模數(shù)轉(zhuǎn) 換。
【文檔編號】G08B25/00GK104103146SQ201410355010
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月24日
【發(fā)明者】曾衡東, 吳海寧, 殷剛 申請人:成都市晶林科技有限公司