專利名稱：可視化火災(zāi)監(jiān)測報(bào)警方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可視化火災(zāi)監(jiān)測報(bào)警方法與裝置，特別是一種可利用影像處理與計(jì)算機(jī)視覺的先進(jìn)技術(shù)，仿真人類的視覺系統(tǒng)以識(shí)別火焰，而達(dá)到火災(zāi)監(jiān)測報(bào)警的目的。
目前在居家室內(nèi)、公共場所雖設(shè)有火警煙霧報(bào)警器，然而根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，煙霧大到能觸發(fā)煙霧報(bào)警器時(shí)，早已是大火四起。而在工廠廠房的管線雖裝有溫度感應(yīng)器，但不同的管線必須安裝不同溫度的感應(yīng)器，并且感應(yīng)器的數(shù)量隨著管線的復(fù)雜程度以及長度而持續(xù)增加。
也有通過保安系統(tǒng)與中央控制中心用攝像機(jī)來監(jiān)控火災(zāi)發(fā)生的，但其中央控制中心的人員必須隨時(shí)注視監(jiān)視器內(nèi)的影像。然而長期注視的結(jié)果，必使人員身心疲憊，因而降低了警覺，此乃其最大的缺點(diǎn)。若有一用來仿真人類視覺來識(shí)別火焰的裝置與方法，即可輔助中央控制中心的人員，提高其士氣與監(jiān)控效果。
因此，本發(fā)明人潛心研究并配合學(xué)理運(yùn)用，設(shè)計(jì)出一可利用影像處理與計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)來監(jiān)測火焰。希望通過此可視化方法，提供多一種穩(wěn)定的火災(zāi)預(yù)警技術(shù)，并與現(xiàn)有的火警系統(tǒng)相輔相成，使現(xiàn)有的火災(zāi)偵防體系更趨完備。
本發(fā)明的另一目的是在于提供一種可利用影像處理與計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)來監(jiān)測火焰的裝置，是將影像感測單元與數(shù)字信號(hào)處理單元相連接，數(shù)字信號(hào)處理單元的輸出與內(nèi)含有識(shí)別火焰的微處理器相連接，且在數(shù)字信號(hào)處理單元與微處理器之間連接一存儲(chǔ)單元，微處理器的輸出經(jīng)一輸出接口與報(bào)警單元相連接，借此來仿真人的視覺系統(tǒng)以識(shí)別火焰，而達(dá)到火災(zāi)監(jiān)測報(bào)警目的。
附圖
中標(biāo)記分別為1影像感測單元2數(shù)字信號(hào)處理單元3存儲(chǔ)單元
4微處理器5輸出接口6報(bào)警單元數(shù)字信號(hào)處理單元2與影像處理單元1的輸出端連接，將影像處理單元1輸出的模擬影像信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字影像信號(hào)。
存儲(chǔ)單元3與數(shù)字信號(hào)處理單元2相連接，用以預(yù)先儲(chǔ)存火焰的特征，并暫時(shí)儲(chǔ)存數(shù)字信號(hào)處理單元2所輸出的數(shù)字影像。
微處理器4分別與數(shù)字信號(hào)處理單元2及存儲(chǔ)單元3相連接，其輸出經(jīng)輸出接口5與報(bào)警單元6相連接，其內(nèi)設(shè)有執(zhí)行火焰識(shí)別的程序，用來監(jiān)測輸入的影像中是否含有火焰，若有，則發(fā)出警報(bào)信號(hào)至報(bào)警單元6發(fā)出聲音或閃光等，并配合輸出接口5將影像信號(hào)輸出至監(jiān)視器，借以通知相關(guān)人員立即看到火災(zāi)現(xiàn)場的實(shí)際情況，而做不同程度的緊急處理。
輸出接口5用以輸出影像信號(hào)與警報(bào)信號(hào)等。
報(bào)警單元6用以發(fā)出聲音或閃光等。
另外，在本發(fā)明的實(shí)施例中，也可以將影像處理單元1、數(shù)字信號(hào)處理單元2、存儲(chǔ)單元3、微處理器4、輸出接口及報(bào)警單元6整合在一內(nèi)含有火焰識(shí)別功能的單體中，進(jìn)而形成一單獨(dú)的火災(zāi)監(jiān)測報(bào)警器。
請參閱圖2所示，是本發(fā)明的火焰識(shí)別算法流程圖。包含輸入影像21、分離火焰22、動(dòng)態(tài)相減23、判斷強(qiáng)度24與發(fā)出警報(bào)25等五個(gè)步驟，現(xiàn)將各步驟說明如下(1)輸入影像輸入數(shù)字信號(hào)處理單元所輸出的影像；(2)分離火焰進(jìn)行色彩分離，將影像中有火焰的區(qū)域與背景分離開來，在此步驟中主要是采用接近人類視覺的色彩系統(tǒng)，如HSI、HSL或HSV等色彩系統(tǒng)，將火焰的色彩特征屬性取得后，即可直觀地分離出影像中有火焰的區(qū)域；(3)動(dòng)態(tài)相減利用相減法與前一張影像相減，以去除背景的干擾，并建立色彩相減后的火焰判斷法則，保留火焰的動(dòng)態(tài)特性；(4)判斷強(qiáng)度判別火焰燃燒的劇烈程度，在此步驟中采用火焰面積、形狀與影像差所得的信息等因素，來評估火焰燃燒的劇烈程度；(5)發(fā)出警報(bào)依據(jù)火焰燃燒的劇烈程度，發(fā)出不同的警示信息。
綜上所述，通過本發(fā)明的方法，可利用影像處理與計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)，仿真入的視覺系統(tǒng)來監(jiān)測火焰，并將軟硬件結(jié)合成獨(dú)立的監(jiān)測報(bào)警器，而使現(xiàn)有的火災(zāi)偵防系統(tǒng)更趨完備。所以，本發(fā)明完全符合發(fā)明專利申請要件，故依法提出發(fā)明專利申請，請?jiān)敳椴⑴鷾?zhǔn)授予專利權(quán)，以保障發(fā)明者的權(quán)益。
以上所述，僅是本發(fā)明的一具體實(shí)施例，但本發(fā)明的特征并不局限于此，任何熟悉該項(xiàng)技術(shù)的人員在本發(fā)明的領(lǐng)域內(nèi)，可輕易得出的變化或修飾，如發(fā)出的警示信息可傳送至中央控制中心，供中央控制中心人員做不同的緊急處理等，皆可涵蓋在以上本發(fā)明的特征范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種可視化火災(zāi)監(jiān)測報(bào)警方法，包含下列步驟(a)輸入影像；(b)進(jìn)行色彩分離，將上述影像中有火焰的區(qū)域與背景分離；(c)動(dòng)態(tài)相減；(d)判別火焰燃燒劇烈程度；(e)發(fā)出警報(bào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火災(zāi)監(jiān)測報(bào)警方法，其特征在于在步驟(b)中的色彩分離采用接近人類視覺的色彩系統(tǒng)，將火焰的色彩特征屬性取得后，直觀地分離出影像中有火焰的區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火災(zāi)監(jiān)測報(bào)警方法，其特征在于在步驟(c)中的動(dòng)態(tài)相減是利用相減法與前一張影像相減，以去除背景的干擾，并建立色彩相減后的火焰判斷法則，保留火焰的動(dòng)態(tài)特性。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火災(zāi)監(jiān)測報(bào)警的方法，其特征在于在步驟(d)中的判別火焰燃燒程度是采用火焰面積、形狀與影像差所得的信息，來評估火焰燃燒的劇烈程度。
5.一種可視化火災(zāi)監(jiān)測報(bào)警裝置，包括一報(bào)警單元；一輸出接口，與報(bào)警單元的輸出端相連接；一影像處理單元，用以拍攝外界的影像；一數(shù)字信號(hào)處理單元，與影像處理單元的輸出端連接，將影像處理單元輸出的模擬影像資料轉(zhuǎn)換成數(shù)字影像信號(hào)；一存儲(chǔ)單元，與數(shù)字信號(hào)處理單元相連接，用以預(yù)先儲(chǔ)存火焰的特征，并暫時(shí)儲(chǔ)存數(shù)字信號(hào)處理單元所輸出的數(shù)字影像；一微處理器，分別與數(shù)字信號(hào)處理單元的輸出及存儲(chǔ)單元相連接，微處理器的輸出與輸出接口的輸入相連接，其內(nèi)設(shè)有執(zhí)行火焰識(shí)別的程序，用來監(jiān)測輸入影像中是否含有火焰，并配合輸出接口將影像信號(hào)輸出至監(jiān)視系統(tǒng)，借以通知相關(guān)人員立即看到火災(zāi)現(xiàn)場的實(shí)際情況，而做不同程度的緊急處理。
6，根據(jù)權(quán)利要求5所述的可視化火災(zāi)監(jiān)測報(bào)警裝置，其特征在于影像處理單元、數(shù)字信號(hào)處理單元、存儲(chǔ)單元、微處理器、輸出接口及報(bào)警單元可整合成一體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可視化火災(zāi)監(jiān)測報(bào)警方法與裝置，利用先進(jìn)的影像處理與計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)，仿真人類的視覺系統(tǒng)來識(shí)別火焰，并將軟硬件結(jié)合成一獨(dú)立的監(jiān)測報(bào)警器，以達(dá)到火災(zāi)警示的目的。其在監(jiān)測方法上是通過微處理器執(zhí)行火焰識(shí)別的算法，將數(shù)字信號(hào)處理單元輸出的影像與存儲(chǔ)單元內(nèi)的資料進(jìn)行識(shí)別，來判斷輸入的影像是否含有火焰與燃燒的劇烈程度，進(jìn)而發(fā)出警報(bào)信息，并配合輸出接口將影像信號(hào)輸出至監(jiān)視器以供相關(guān)人員立即看到火災(zāi)現(xiàn)場的實(shí)際情況，而做不同程度的緊急處理。
文檔編號(hào)G08B17/00GK1404021SQ01131318
公開日2003年3月19日 申請日期2001年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月6日
發(fā)明者王安松 申請人:松蓮科技股份有限公司