專利名稱：一種火焰檢測方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種火焰檢測方法。
技術背景
在各種災害中，火災是最經(jīng)常、最普遍地威脅公共安全和社會發(fā)展的主要自然災 害之一。及時準確的火災檢測報警能有效減小或消除這種威脅。傳統(tǒng)火災檢測一般是基于 傳感器(比如紅外傳感器、紫外傳感器等)實現(xiàn)的。但是，這些傳感器易受到各種干擾影響， 靈敏度會逐漸變差，可靠性也慢慢下降。同時，單個傳感器的監(jiān)控范圍是非常有限的，對大 場景遠距離的監(jiān)控有著比較大的局限性。而視頻監(jiān)控裝置可以克服上述缺點，且成本低廉。 隨著數(shù)字圖像技術和視頻處理技術的快速發(fā)展，基于計算機視覺的火災檢測技術也得到了 很大發(fā)展，而在火災檢測中，火焰檢測算法是十分重要的。
通過對現(xiàn)有最新技術的文獻檢索發(fā)現(xiàn)《2004年國際圖像處理會議論文集》(A Early Fire-Detection Method Based on Image Processing[C]. Proceedings ofthe 2004 International Conference on Image Processing. IEEE Press，Singapore，2004 : 1701-1710)中提出利用原始的R、G、B顏色信息，對火焰像素進行分類，并結(jié)合運動信息進 行火焰檢測，取得了較好的效果，但是若場景中同時存在類似火焰的運動物體，就會造成誤 判。
《2006年IEEE聲學、語音和信號處理國際會議論文集》(A. E. Real-timeFile and Flame Detection in Video[C], In Proc. Of IEEE ICASSP 05，2005，669-672)中首先利用 背景差提去處視頻中的運動區(qū)域，接著對運動區(qū)域在時域和空域做小波分析，利用小波系 數(shù)分析視頻中是否存在火焰，由于這種方法采用了背景差分法，需要訓練背景模型，當場景 發(fā)生變化時，算法可能會失效。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出了一種火焰檢測方法。
本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是
1、本發(fā)明的構思
(1)根據(jù)火焰的顏色信息，由于火焰具有比較高的亮度值，且含有較高的紅色分量 和較低的綠色分量。在YCrCb色彩空間表現(xiàn)為Y分量和Cr分量均要大于整幅圖像的Y平 均量和Cr平均量，而Cb分量要小于整幅圖像的Cb平均量，且Y分量要大于Cr分量，Cr與 Cb的差要大于一個閾值。
(2)火焰在燃燒的過程中，燃燒形狀是在不斷變化的，具有動態(tài)特性。
(3) 一個位置的火焰要燃料耗盡才會熄滅，燃燒會持續(xù)一段時間，表現(xiàn)為一定的持續(xù)性。
2、采用下述技術方案
一種火焰檢測方法，根據(jù)火焰的多種特性而設計，具體步驟如下
(1)啟動視頻監(jiān)控系統(tǒng)采集視頻圖像Ik(X，y)，k表示圖像的幀號，x、y表示像素 在圖像中的空間位置，以圖像左上角的像素為坐標原點，設每張圖像的大小為K行L列。
(2)利用顏色信息檢測圖像中具有火焰顏色特征的像素點，具體步驟如下
①將圖像Ik從RGB顏色空間轉(zhuǎn)化到Y(jié)CrCb顏色空間
Y = O. 299 X R+0. 587 X G+0. 114 X B
Cr = (R-Y) X0. 713+128
Cb = (B-Y) X0. 564+128
②計算Y、Cr、Cb的平均值
權利要求
1.一種火焰檢測方法，其特征是步驟一 步驟二 步驟三 步驟四 步驟五啟動視頻監(jiān)控系統(tǒng)，采集視頻圖像； 利用顏色信息檢測圖像中具有火焰顏色特征的像素點； 利用時域濾波檢測運動區(qū)域；將同時滿足步驟二和步驟三的區(qū)域作為疑似火焰區(qū)域； 根據(jù)火焰在一個位置具有一定的持續(xù)性，緩存步驟四的檢測結(jié)果，統(tǒng)計像素被 判為疑似火焰的次數(shù)；步驟六對統(tǒng)計結(jié)果進行均值濾波，若濾波后有像素值大于閾值，則認為視頻中存在火 焰，且該像素位置即為火焰中心區(qū)域的位置。
2.如權利要求1所述的一種火焰檢測方法，其特征是所述檢測圖像中具有火焰顏色 特征的像素點的具體步驟如下①將視頻圖像Ik從RGB顏色空間轉(zhuǎn)化到Y(jié)CrCb顏色空間 Y = O. 299XR+0. 587XG+0. 114 X BCr = (R-Y) X0. 713+128 Cb = (B-Y) X0. 564+128②計算Y、Cr、Cb的平均值
3.如權利要求1的一種火焰檢測方法，其特征是所述檢測運動區(qū)域的具體步驟如下對相鄰幀做時域濾波，采用(0.5，-0.25，-0. 25)的濾波算子進行濾波，并對濾波結(jié)果 二值化M= (0. 5 X Ik-O. 25 X Ιη-0. 25 X Ik_2) > Τ。
全文摘要
一種火焰檢測方法。因為火焰在一個位置具有一定的持續(xù)性等特點，本發(fā)明采集視頻圖像，利用顏色信息檢測圖像中具有火焰顏色特征的像素點，利用時域濾波檢測運動區(qū)域等，檢測出火焰區(qū)域。可用于遠距離、大范圍的火災監(jiān)控。
文檔編號G06K9/62GK102034110SQ201010580309
公開日2011年4月27日 申請日期2010年12月9日 優(yōu)先權日2010年12月9日
發(fā)明者顏愛國 申請人:湘潭樂星電氣有限公司