一種基于視覺的火災(zāi)探測裝置及其探測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于視覺的火災(zāi)探測裝置及其探測方法。通過在圖像傳感器光路中加入偏振鏡片、高通濾光片、低通濾光片，再通過對圖像行數(shù)字濾波，再對圖像進行亮度檢測，前后幀圖像中的相對應(yīng)像素點進行亮度比較，垂直方向上，獲取像素高于下方像素亮度檢測，再通過與運算得到Y(jié)1圖像。再通過多幀Y1圖像進行累加，判斷火焰產(chǎn)生。m序列同步解擴單元對濾波后的圖像信號進行處理，與本地m序列進行同步相乘后進行累積相加，在一個m序列的長度周期結(jié)束時，得到一個積分值Cm用于判斷煙霧。本發(fā)明的檢測方法，通過濾光，減少了非火災(zāi)光線干擾，同時煙霧信號采用m序列同步的檢測，可以排除其它不同步的干擾信息，大大減少誤判。
【專利說明】一種基于視覺的火災(zāi)探測裝置及其探測方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于火災(zāi)探測領(lǐng)域，具體涉及一種基于視覺的火災(zāi)探測裝置及其探測方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們生活水平的不斷提高，各種建筑物不斷建成。建筑物火災(zāi)會造成嚴重損失，在建筑物安裝火災(zāi)探測裝置，提前、及時地發(fā)現(xiàn)火災(zāi)是減少火災(zāi)損失的有效方式。目前常用的火災(zāi)探測裝置，如點型感溫、感煙探測器，對射式感煙探測器等，則發(fā)生火災(zāi)后，需要很長的時間才能觸發(fā)報警，這將失去施救的有利時間，造成物資的巨大損失。另外，傳統(tǒng)的火焰探測器通常監(jiān)測單一物理量來對火災(zāi)進行判定，比如紅外輻射大小，紫外輻射大小等，容易受到燈光、陽光、電焊弧光等影響，容易產(chǎn)生誤報。目前也有部分探測器對兩種或兩種以上的物理量進行綜合判斷，減小了誤報幾率，但這些探測器敏感元件容易老化，同時當環(huán)境的變化時，還是會產(chǎn)生誤報。
[0003]隨著半導(dǎo)體技術(shù)的和計算機信息技術(shù)的發(fā)展，機器視覺逐漸進入了工業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域。利用圖像分析技術(shù)來對攝像機采集的數(shù)字影像進行快速分析、辨識和定位是對火焰的光信息的有效利用。在火焰產(chǎn)生時，光信息是傳播最快的信息，快速有效地辨識火焰產(chǎn)生的光信息特征，就可以快速有效地發(fā)現(xiàn)火焰。由于現(xiàn)代機器視覺大部分使用的是CCD或CMOS面陣傳感器，通過這些二維的傳感器不僅僅可用確定火焰，而且可用確定火焰的燃燒位置，這為滅火工作提供了非常重要的空間位置信息。由于火焰燃燒大部分特征信息體以光的形式出現(xiàn)，分析這些信息可用降低誤報率。即使產(chǎn)生誤報后，可以為安保人員提供實時現(xiàn)場圖像，快速確認現(xiàn)場情況的問題，提高了火災(zāi)處理速度，為救援工作節(jié)約寶貴的時間。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種其于視覺的火災(zāi)探測裝置及其探測方法。
[0005]一種基于視覺的火災(zāi)探測裝置，包括煙霧探測光源和探測主機，所述探測主機設(shè)置的第一鏡頭中光學鏡片前按任意順序設(shè)置偏振片、高通濾光片(103)、低通濾光片；光學鏡片后設(shè)置第一 CMOS傳感器，第一 CMOS傳感器與模擬視頻接口連接，第一 CMOS傳感器與數(shù)據(jù)處理裝置雙向連接，第一 CMOS傳感器向數(shù)據(jù)處理裝置傳送數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)處理裝置與存儲器雙向連接，存儲器接受數(shù)據(jù)處理裝置的數(shù)據(jù)存儲或讀??；數(shù)據(jù)處理裝置與輸出模塊連接。
[0006]煙霧探測光源為紅外LED陣列，紅外LED陣列與m序列發(fā)生器連接。
[0007]本發(fā)明的火災(zāi)探測裝置，高通濾光片截止頻率處對應(yīng)波長為600_700nm，低通濾光片截止頻率處對應(yīng)波長為800-900nm。
[0008]探測主機中，數(shù)據(jù)處理裝置設(shè)置數(shù)字濾波器，數(shù)字濾波器接收第一 CMOS傳感器的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)濾波器輸出端同時連接亮度檢測單元、第一火焰運動檢測單元、第二火焰運動檢測單元和m序列同步解擴單元；亮度檢測單元、第一火焰運動檢測單元和第二火焰運動檢測單輸出端與火焰判斷單元連接；m序列同步解擴單元與煙霧判斷單元連接；火焰判斷單元和煙霧判斷單元輸出端與輸出模塊連接。
[0009]探測主機中，還包括第二 CMOS傳感器，第二 CMOS傳感器前設(shè)置第二鏡頭，第二CMOS傳感器與數(shù)據(jù)處理裝置雙向連接;第二 CMOS傳感器向數(shù)據(jù)處理裝置傳送數(shù)據(jù);第二CMOS傳感器與數(shù)字視頻轉(zhuǎn)換模塊連接，數(shù)字視頻轉(zhuǎn)換模塊與通訊模塊雙向連接；數(shù)字視頻轉(zhuǎn)換模塊與數(shù)據(jù)處理裝置雙向連接。
[0010]本發(fā)明還提供了一種基于視覺的火災(zāi)探測方法，包括以下步驟:
[0011]S1:第一鏡頭光路按任意順序通過偏振片、高通濾光片、低通濾光片濾光；
[0012]S2:濾光后的光線投射到第一 CMOS傳感器進行圖像轉(zhuǎn)換；
[0013]S3:第一 CMOS傳感器轉(zhuǎn)換后的圖像信號進入數(shù)據(jù)處理裝置進行數(shù)據(jù)處理；
[0014]S4:數(shù)據(jù)處理裝置進圖像信號在水平和垂直方向上進行數(shù)字濾波，濾去圖像噪聲和傳輸引入噪聲；
[0015]S5:數(shù)據(jù)處理裝置對濾波后的圖像信號進行并行處理，包括:
[0016]STl:亮度檢測單元對濾波后的圖像信號進行像素亮度檢測，像素亮度高于K值，像素取值為I，低于或等于K值，像素取值為0，得到Kl圖像；
[0017]ST2:第一火焰運動檢測單元對濾波后的圖像信號進行像素檢測，像素亮度與上一幀相同位置亮度更高，差值大于P值，像素取值為I，低于或等于P值，像素取值為0，得到Pl圖像；
[0018]ST3:第二火焰運動檢測單元對濾波后的圖像信號進行像素檢測，垂直方向上，像素高于下方像素亮度，差值大于U值，像素取值為I，低于或等于U值，像素取值為0，得到Ul圖像；
[0019]ST4:m序列同步解擴單元對濾波后的圖像信號進行處理，信號數(shù)值和本地m序列進行同步相乘后進行累積相加，在一個m序列的長度周期結(jié)束時，得到一個積分值Cm;
[0020]S6:火焰判斷單元將與Kl圖像，Pl圖像，Ul圖像對應(yīng)像素進行與運算，得到Y(jié)l圖像；
[0021]S7:在時間T內(nèi)，所產(chǎn)生的多個Yl圖像，Y11，Y12……..Yln中，對應(yīng)像素位置像素值進行累加，累加值大于G，像素取值為1，低于或等于G值，像素取值為0，得到Hl圖像；
[0022]S8:累加Hl圖像中像素值為I的像素點個數(shù)Q，Q值大于S值時，向輸出模塊輸出火焰信號；
[0023]S9:煙霧判斷單元將積分值Cm進行比較W，積分值Cm小于W時向輸出模塊輸出煙霧信號，同時比較完成后積分值Cm清零。
[0024]進一步地，本發(fā)明的基于視覺的火災(zāi)探測方法，S2步中，圖像轉(zhuǎn)化時采用8位量化，STl步中的K值取值范圍為90-180，ST2步中P值取值范圍為6_10，ST3步中U值取值范圍為16-255，S7步中G值取值范圍為0-255，S8步中的S值取值范圍為40-60，S9步中的W取值范圍為0-255。
[0025]進一步地，本發(fā)明的基于視覺的火災(zāi)探測方法，S2步中，圖像轉(zhuǎn)化時采用8位量化，STl步中的K值取值范圍為90-110，ST2步中P值取值范圍為6，ST3步中U值取值為16，S7步中G值取值為0，S8步中的S值取值為40，S9步中的W取值為O。
[0026]進一步地，本發(fā)明的基于視覺的火災(zāi)探測方法，S2步中，圖像轉(zhuǎn)化時采用8位量化，STl步中的K值取值為110，ST2步中P值取值為7，ST3步中U值取值為25，S7步中G值取值為12，S8步中的S值取值為45，S9步中的W取值為150。
[0027]進一步地，本發(fā)明的基于視覺的火災(zāi)探測方法，S2步中，圖像轉(zhuǎn)化時采用8位量化，STl步中的K值取值范圍為110-180，ST2步中P值取值為10，ST3步中U值取值為255，S7步中G值取值為255，S8步中的S值取值為60，S9步中的W取值范255。
[0028]本發(fā)明的其于視覺的火災(zāi)探測裝置，利用火災(zāi)發(fā)生時，火災(zāi)火焰在800nm左右相對于背景有較大的輻射強度，對于同一物質(zhì)，輻射強度越大，其燃燒強度也越強。利用偏振片、光學鏡片、600-700nm高通濾光片，800-900nm低通濾光片的組合，使CMOS傳感器能有效地進行圖像采集，同時也降低了太陽或白熾燈在運動表面反射后，形成火焰類似的頻率和形態(tài)所造成的影響。當發(fā)生火災(zāi)，但還沒產(chǎn)生明顯火焰時，會產(chǎn)生煙霧，本發(fā)明利用發(fā)光光譜在高低通濾光片截止頻率之間的紅外LED燈作為亮度目標參考，并且采用m序列產(chǎn)生光照，檢測器中采用與m序列同步的檢測，可以排除其它不同步的干擾信息，大大減少誤判。
[0029]本發(fā)明的視覺的火災(zāi)探測裝置，通過第一 CMOS傳感器采集經(jīng)過濾光后的圖像信息，可能排除其它與火災(zāi)不相關(guān)的干擾。在火焰判斷中，采用多種判斷同時進行，再把判斷后的結(jié)果相互關(guān)聯(lián)使用，綜合判斷，提高了火焰判斷的可靠性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖2為本發(fā)明的數(shù)據(jù)處理裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖3為本發(fā)明的使用狀態(tài)示意圖。
[0033]1-第一鏡頭，101-偏振片，102-光學鏡片，103-高通濾光片，104-低通濾光片，2-第一 CMOS傳感器，3-模擬視頻接口，4-存儲器，5-數(shù)據(jù)處理裝置，6-輸出模塊，7-通訊模塊，8-數(shù)字視頻轉(zhuǎn)換模塊，9-第二 CMOS傳感器，10-第二鏡頭，11-紅外LED陣列，12_m序列發(fā)生器，13-探測主機，14-煙霧探測光源。

【具體實施方式】
[0034]結(jié)合圖1、圖2和圖3，一種基于視覺的火災(zāi)探測裝置，包括煙霧探測光源14和探測主機13，所述探測主機13設(shè)置的第一鏡頭I中光學鏡片前按任意順序設(shè)置偏振片102101、高通濾光片103 (103)、低通濾光片104 ;光學鏡片后設(shè)置第一 CMOS傳感器2，第一CMOS傳感器2與模擬視頻接口 3連接，第一 CMOS傳感器2與數(shù)據(jù)處理裝置5雙向連接，第一 CMOS傳感器2向數(shù)據(jù)處理裝置5傳送數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)處理裝置5與存儲器4雙向連接，存儲器4接受數(shù)據(jù)處理裝置5的數(shù)據(jù)存儲或讀?。粩?shù)據(jù)處理裝置5與輸出模塊6連接。
[0035]煙霧探測光源14為紅外LED陣列11，紅外LED陣列11與m序列發(fā)生器12連接。
[0036]本發(fā)明的火災(zāi)探測裝置，高通濾光片103截止頻率處對應(yīng)波長為600_700nm，低通濾光片104截止頻率處對應(yīng)波長為800-900nm。
[0037]探測主機13中，數(shù)據(jù)處理裝置5設(shè)置數(shù)字濾波器，數(shù)字濾波器接收第一 CMOS傳感器2的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)濾波器輸出端同時連接亮度檢測單元、第一火焰運動檢測單元、第二火焰運動檢測單元和m序列同步解擴單元；亮度檢測單元、第一火焰運動檢測單元和第二火焰運動檢測單輸出端與火焰判斷單元連接；m序列同步解擴單元與煙霧判斷單元連接；火焰判斷單元和煙霧判斷單元輸出端與輸出模塊6連接。
[0038]探測主機13中，還包括第二 CMOS傳感器9，第二 CMOS傳感器9前設(shè)置第二鏡頭10，第二 CMOS傳感器9與數(shù)據(jù)處理裝置5雙向連接；第二 CMOS傳感器9向數(shù)據(jù)處理裝置5傳送數(shù)據(jù)；第二 CMOS傳感器9與數(shù)字視頻轉(zhuǎn)換模塊8連接，數(shù)字視頻轉(zhuǎn)換模塊8與通訊模塊7雙向連接；數(shù)字視頻轉(zhuǎn)換模塊8與數(shù)據(jù)處理裝置5雙向連接。本發(fā)明的火災(zāi)探測裝置，高通濾光片103截止頻率處對應(yīng)波長為600-700nm，低通濾光片104截止頻率處對應(yīng)波長為800_900nmo
[0039]探測主機13中，數(shù)據(jù)處理裝置5設(shè)置數(shù)字濾波器，數(shù)字濾波器接收第一 CMOS傳感器2的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)濾波器輸出端同時連接亮度檢測單元、第一火焰運動檢測單元、第二火焰運動檢測單元和m序列同步解擴單元；亮度檢測單元、第一火焰運動檢測單元和第二火焰運動檢測單輸出端與火焰判斷單元連接；m序列同步解擴單元與煙霧判斷單元連接；火焰判斷單元和煙霧判斷單元輸出端與輸出模塊6連接。
[0040]探測主機13中，還包括第二 CMOS傳感器9，第二 CMOS傳感器9前設(shè)置第二鏡頭10，第二 CMOS傳感器9與數(shù)據(jù)處理裝置5雙向連接；第二 CMOS傳感器9向數(shù)據(jù)處理裝置5傳送數(shù)據(jù)；第二 CMOS傳感器9與數(shù)字視頻轉(zhuǎn)換模塊8連接，數(shù)字視頻轉(zhuǎn)換模塊8與通訊模塊7雙向連接；數(shù)字視頻轉(zhuǎn)換模塊8與數(shù)據(jù)處理裝置5雙向連接。數(shù)字視頻轉(zhuǎn)換模塊8把視頻信息轉(zhuǎn)換為H.264編碼格式，通過通訊模塊7輸出，以供監(jiān)視器顯示。
[0041]本發(fā)明還提供了一種基于視覺的火災(zāi)探測方法，包括以下步驟:
[0042]S1:第一鏡頭光路通過偏振片、高通濾光片、低通濾光片濾光。
[0043]S2:濾光后的光線投射到第一 CMOS傳感器進行圖像轉(zhuǎn)換；在進行圖像轉(zhuǎn)換時，采用8位量化。
[0044]S3:第一 CMOS傳感器轉(zhuǎn)換后的圖像信號進入數(shù)據(jù)處理裝置進行數(shù)據(jù)處理。
[0045]S4:數(shù)據(jù)處理裝置進圖像信號在水平和垂直方向上進行數(shù)字濾波，濾去圖像噪聲和傳輸引入噪聲。
[0046]S5:數(shù)據(jù)處理裝置對濾波后的圖像信號進行并行處理，包括:
[0047]STl:亮度檢測單元對濾波后的圖像信號進行像素亮度檢測，像素亮度高于K值，像素取值為I，低于或等于K值，像素取值為0，得到Kl圖像；圖像采用8位量化，K值范圍為0-255，當K值取值較高時，所得到的Kl圖像中的保留像素點，是對應(yīng)光照強度較高的點。
[0048]ST2:第一火焰運動檢測單元對濾波后的圖像信號進行像素檢測，像素亮度與上一幀相同位置亮度更高，差值大于P值，像素取值為I，低于或等于P值，像素取值為0，得到Pl圖像。
[0049]ST3:第二火焰運動檢測單元對濾波后的圖像信號進行像素檢測，垂直方向上，像素高于下方像素亮度，差值大于U值，像素取值為I，低于或等于U值，像素取值為0，得到Ul圖像。
[0050]ST4:m序列同步解擴單元對濾波后的圖像信號進行處理，信號數(shù)值和本地m序列進行同步相乘后進行累積相加，在一個m序列的長度周期結(jié)束時，得到一個積分值Cm。
[0051]S6:火焰判斷單元將與Kl圖像，Pl圖像，Ul圖像對應(yīng)像素進行與運算，得到Y(jié)l圖像。
[0052]S7:在時間T內(nèi)，所產(chǎn)生的多個Yl圖像，Y11，Y12........Yln中，對應(yīng)像素位置像素值進行累加，累加值大于G，像素取值為1，低于或等于G值，像素取值為0，得到Hl圖像。
[0053]S8:累加Hl圖像中像素值為I的像素點個數(shù)Q，Q值大于S值時，向輸出模塊輸出火焰信號；S值設(shè)置的大小，對總的判斷靈敏度有影響。
[0054]S9:煙霧判斷單元將積分值Cm進行比較W，積分值Cm小于W時向輸出模塊輸出煙霧信號，同時比較完成后積分值Cm清零。
[0055]本發(fā)明的基于視覺的火災(zāi)探測方法，S2步中，圖像轉(zhuǎn)化時采用8位量化，STl步中的K值取值范圍為90-180，ST2步中P值取值范圍為6-10，ST3步中U值取值范圍為16-255，S7步中G值取值范圍為0-255，S8步中的S值取值范圍為40-60，S9步中的W取值范圍為0-255。
[0056]作為本發(fā)明的另一種實施方式，本發(fā)明的基于視覺的火災(zāi)探測方法，S2步中，圖像轉(zhuǎn)化時采用8位量化，STl步中的K值取值范圍為90-110，ST2步中P值取值范圍為6，ST3步中U值取值為16，S7步中G值取值為0，S8步中的S值取值為40，S9步中的W取值為O。
[0057]作為本發(fā)明的另一種實施方式，本發(fā)明的基于視覺的火災(zāi)探測方法，S2步中，圖像轉(zhuǎn)化時采用8位量化，STl步中的K值取值為110，ST2步中P值取值為7，ST3步中U值取值為25，S7步中G值取值為12，S8步中的S值取值為45，S9步中的W取值為150。
[0058]作為本發(fā)明的另一種實施方式，本發(fā)明的基于視覺的火災(zāi)探測方法，S2步中，圖像轉(zhuǎn)化時采用8位量化，STl步中的K值取值范圍為110-180，ST2步中P值取值為10，ST3步中U值取值為255，S7步中G值取值為255，S8步中的S值取值為60，S9步中的W取值范255。
[0059]本發(fā)明的基于視覺的火災(zāi)探測裝置，在工作的時候，煙霧探測光源中的m序列發(fā)生器控制紅外LED陣列發(fā)出紅外光，LED陣列所發(fā)出的紅外光，經(jīng)過偏振片后進入光學鏡片，經(jīng)過偏振片的濾光去除了由于太陽或白熾燈在運動表面反射后，形成火焰類似的頻率和形態(tài)造成探測器誤判，再經(jīng)過600-700nm高通濾光片后，再進入800-900nm低通濾光片，通過600-700nm高通濾光片和800_900nm低通濾光片的組合濾光,所透過的光為碳氫燃燒時在700nm?900nm之間相對背景來說具有強烈的輻射特征的光線，同時解決了火焰輻射引起傳感器飽和的問題。通過濾光后的光，經(jīng)過第一 CMOS傳感器對圖像進行轉(zhuǎn)換，第一CMOS傳感器在進行圖像轉(zhuǎn)換時，采用8位量化。第一 CMOS傳感器轉(zhuǎn)換的圖像，同時也可以經(jīng)過模擬視頻接口，輸出模擬視頻信息，可以連接監(jiān)視器。第一 CMOS傳感器同時把數(shù)據(jù)傳到數(shù)據(jù)處理裝置，與數(shù)據(jù)處理裝置連接的存儲器，用于存儲數(shù)據(jù)處理時的數(shù)據(jù)。第二鏡頭的取景通過第二 CMOS傳感器進行圖像轉(zhuǎn)換，第二 CMOS傳感器所轉(zhuǎn)換的圖像信息經(jīng)過數(shù)字視頻轉(zhuǎn)換模塊進行格式轉(zhuǎn)換編碼，數(shù)字視頻轉(zhuǎn)換模塊可以按H.264進行轉(zhuǎn)換，也可以按其它格式進行轉(zhuǎn)換，數(shù)字視頻轉(zhuǎn)換模塊在進行編碼時加入數(shù)據(jù)處理裝置提供的報警和系統(tǒng)狀態(tài)信息，再經(jīng)過通訊模塊將數(shù)據(jù)打包后進行傳輸，監(jiān)控中心接收通訊模塊傳輸?shù)男畔⒑螅梢栽诒O(jiān)視器上顯示現(xiàn)場信息。數(shù)據(jù)處理裝置中，包括數(shù)字濾波器，數(shù)字濾波器采用3X3的中值濾波算法，除去圖像本身的噪聲或因傳輸引入的噪聲，再通過亮度檢測單元，第一火焰運動檢測單元，第二火焰運動檢測單元處理后，由火焰判斷單元進行火焰判斷，同時m序列同步解擴單元處理后的信息進入到煙霧判斷單元，經(jīng)過判斷的信息由輸出模塊輸出。當發(fā)生火災(zāi)，但還沒產(chǎn)生火焰時僅有煙霧時，煙霧會影響紅外LED陣列所產(chǎn)生的受m序列調(diào)制的紅外光進入到第一 CMOS傳感器，煙霧判斷單元可以判斷出產(chǎn)生煙霧，從而輸出相應(yīng)信號。
【權(quán)利要求】
1.一種基于視覺的火災(zāi)探測裝置，其特征是包括煙霧探測光源(14)和探測主機(13)，所述探測主機(13)設(shè)置的第一鏡頭(1)中光學鏡片(102)前按任意順序設(shè)置偏振片(101)、高通濾光片(103)、低通濾光片(104);光學鏡片(102)后設(shè)置第一CMOS傳感器(2)，第一 CMOS傳感器(2)與模擬視頻接口連接(3)，第一 CMOS傳感器(2)與數(shù)據(jù)處理裝置(5)雙向連接，第一 CMOS傳感器(2)向數(shù)據(jù)處理裝置(5)傳送數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)處理裝置(5)與存儲器(4)雙向連接，存儲器(4)接受數(shù)據(jù)處理裝置(5)的數(shù)據(jù)存儲或讀??；數(shù)據(jù)處理裝置(5)與輸出模塊(6)連接； 煙霧探測光源(14)為紅外LED陣列(11)，紅外LED陣列(11)與m序列發(fā)生器(12)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于視覺的火災(zāi)探測裝置，其特征是所述高通濾光片(103)截止頻率處對應(yīng)波長為600-700nm，低通濾光片(104)截止頻率處對應(yīng)波長為800-900nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于視覺的火災(zāi)探測裝置，其特征是數(shù)據(jù)處理裝置(5)設(shè)置數(shù)字濾波器，數(shù)字濾波器接收第一 CMOS傳感器(2)的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)濾波器輸出端同時連接亮度檢測單元、第一火焰運動檢測單元、第二火焰運動檢測單元和m序列同步解擴單元；亮度檢測單元、第一火焰運動檢測單元和第二火焰運動檢測單輸出端與火焰判斷單元連接；m序列同步解擴單元與煙霧判斷單元連接；火焰判斷單元和煙霧判斷單元輸出端與輸出模塊(6)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于視覺的火災(zāi)探測裝置，其特征是還包括第二CMOS傳感器(9)，第二 CMOS傳感器(9)前設(shè)置第二鏡頭(10)，第二 CMOS傳感器(9)與數(shù)據(jù)處理裝置(5)雙向連接；第二 CMOS傳感器(9)向數(shù)據(jù)處理裝置(5)傳送數(shù)據(jù)；第二 CMOS傳感器(9)與數(shù)字視頻轉(zhuǎn)換模塊(8)連接，數(shù)字視頻轉(zhuǎn)換模塊(8)與通訊模塊(7)雙向連接；數(shù)字視頻轉(zhuǎn)換模塊(8)與數(shù)據(jù)處理裝置(5)雙向連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4任一所述的基于視覺的火災(zāi)探測裝置，其特征是光學鏡片(102)后設(shè)置高通濾光片(103)，高通濾光片(103)后設(shè)置低通濾光片(104);偏振片(101)替換為偏振鏡。
6.一種基于視覺的火災(zāi)探測方法，其特征是以下步驟: S1:第一鏡頭光路按任意順序通過偏振片、高通濾光片、低通濾光片濾光； 52:濾光后的光線投射到第一 CMOS傳感器進行圖像轉(zhuǎn)換； 53:第一 CMOS傳感器轉(zhuǎn)換后的圖像信號進入數(shù)據(jù)處理裝置進行數(shù)據(jù)處理； S4:數(shù)據(jù)處理裝置進圖像信號在水平和垂直方向上進行數(shù)字濾波，濾去圖像噪聲和傳輸引入噪聲； S5:數(shù)據(jù)處理裝置對濾波后的圖像信號進行并行處理，包括: ST1:亮度檢測單元對濾波后的圖像信號進行像素亮度檢測，像素亮度高于K值，像素取值為1，低于或等于K值，像素取值為0，得到K1圖像； ST2:第一火焰運動檢測單元對濾波后的圖像信號進行像素檢測，像素亮度與上一幀相同位置亮度更高，差值大于P值，像素取值為1，低于或等于P值，像素取值為0，得到P1圖像； ST3:第二火焰運動檢測單元對濾波后的圖像信號進行像素檢測，垂直方向上，像素高于下方像素亮度，差值大于U值，像素取值為1，低于或等于U值，像素取值為0，得到U1圖 像； ST4:m序列同步解擴單元對濾波后的圖像信號進行處理，信號數(shù)值和本地m序列進行同步相乘后進行累積相加，在一個m序列的長度周期結(jié)束時，得到一個積分值Cm; 56:火焰判斷單元將與K1圖像，P1圖像，U1圖像對應(yīng)像素進行與運算，得到Y(jié)1圖像； 57:在時間T內(nèi)，所產(chǎn)生的多個Y1圖像，Y11，Y12........Yin中，對應(yīng)像素位置像素值進行累加，累加值大于G，像素取值為1，低于或等于G值，像素取值為0，得到H1圖像； 58:累加H1圖像中像素值為1的像素點個數(shù)Q，Q值大于S值時，向輸出模塊輸出火焰信號; 59:煙霧判斷單元將積分值Cm進行比較W，積分值Cm小于W時向輸出模塊輸出煙霧信號，同時比較完成后積分值Cm清零。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于視覺的火災(zāi)探測方法，其特征是:S2步中，圖像轉(zhuǎn)化時采用8位量化，ST1步中的K值取值范圍為90-180，ST2步中P值取值范圍為6-10，ST3步中U值取值范圍為16-255，S7步中G值取值范圍為0-255，S8步中的S值取值范圍為40-60，S9步中的W取值范圍為0-255。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于視覺的火災(zāi)探測方法，其特征是:S2步中，圖像轉(zhuǎn)化時采用8位量化，ST1步中的K值取值范圍為90-110，ST2步中P值取值范圍為6，ST3步中U值取值為16，S7步中G值取值為0，S8步中的S值取值為40，S9步中的W取值為0。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于視覺的火災(zāi)探測方法，其特征是:S2步中，圖像轉(zhuǎn)化時采用8位量化，ST1步中的K值取值為110，ST2步中P值取值為7，ST3步中U值取值為25，S7步中G值取值為12，S8步中的S值取值為45，S9步中的W取值為150。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于視覺的火災(zāi)探測方法，其特征是:S2步中，圖像轉(zhuǎn)化時采用8位量化，ST1步中的K值取值范圍為110-180，ST2步中P值取值為10，ST3步中U值取值為255，S7步中G值取值為255，S8步中的S值取值為60，S9步中的W取值范255。
【文檔編號】G06T7/00GK104469312SQ201410768586
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月12日
【發(fā)明者】曹林 申請人:成都棲林測控科技有限責任公司