本發(fā)明涉及一種森林防火監(jiān)測系統(tǒng)及信息融合方法，具體涉及基于紅外熱成像的森林防火監(jiān)測系統(tǒng)及信息融合方法，屬于火災(zāi)預(yù)警技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

森林火災(zāi)是林業(yè)重要災(zāi)害之一，不僅會對林業(yè)資源造成損害，還會造成大范圍環(huán)境污染，通常森林的防火監(jiān)測主要是人工瞭望和視頻監(jiān)控，人工瞭望方式是在制高點設(shè)立瞭望哨，值班人員24小時輪流值班，但由于人為的疏忽和過失，會使得許多火情未能及早的發(fā)現(xiàn)，延誤滅火時間，造成嚴重后果；視頻監(jiān)控可實現(xiàn)遠距離的火情監(jiān)控，但還是還是會有很多的弊端，如監(jiān)控人員長時間觀察監(jiān)測設(shè)備，非常容易疲勞，導(dǎo)致監(jiān)測的疏忽，在夜晚，監(jiān)控設(shè)備監(jiān)測的范圍有限，視頻上幾乎是漆黑一片；因此紅外熱成像技術(shù)被開發(fā)并廣泛應(yīng)用于森林防火，利用紅外熱成像設(shè)備拍攝出的圖像是溫度分布狀況，溫度越高，物體發(fā)出的熱輻射越強，溫度越低，物體的熱輻射越弱，由此可判斷監(jiān)控區(qū)域是否發(fā)生火情，但目前市場上用于森林防火的熱成像設(shè)備、監(jiān)控方法及數(shù)據(jù)的匯總，容錯率低，易發(fā)生火災(zāi)的誤報，勞民傷財。因此，需要一種全新的基于紅外熱成像的森林防火監(jiān)測系統(tǒng)及信息融合方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供基于紅外熱成像的森林防火監(jiān)測系統(tǒng)及信息融合方法，以解決傳統(tǒng)紅外熱成像監(jiān)控系統(tǒng)容易出現(xiàn)誤報、錯報的問題，提高森林火災(zāi)的準確監(jiān)測率。

所述基于紅外熱成像的森林防火監(jiān)測系統(tǒng)包括熱成像紅外攝像一體機、云臺、編碼器、無線網(wǎng)橋、遠程監(jiān)控設(shè)備、圖像分析處理器、聲光報警器和數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器；

熱成像紅外攝像一體機安裝在云臺上，云臺固定在待監(jiān)控區(qū)域，編碼器的輸入端與熱成像紅外攝像一體機連接，其輸出端與外部無線網(wǎng)橋連接，遠程監(jiān)控設(shè)備的輸入端與監(jiān)控中心內(nèi)的無線網(wǎng)橋連接，其輸出端與圖像分析處理器連接，圖像分析處理器與聲光報警器連接，遠程監(jiān)控設(shè)備連有數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器。

優(yōu)選的：熱成像紅外攝像一體機可獲取其監(jiān)控區(qū)域的實時熱圖像和實時影像，通過控制遠程監(jiān)控設(shè)備可對云臺進行操作，完成對熱成像紅外攝像一體機的轉(zhuǎn)動、變焦，所收集的熱圖像和影像通過編碼器進行編碼。

優(yōu)選的：編碼器利用H.264制式編碼壓縮實時熱圖像和實時影像。

優(yōu)選的：圖像分析處理器還包括圖像預(yù)處理模塊，用于對熱圖像的預(yù)處理；分析模塊，用于對處理后的實時熱圖像和實時影像進行分析，判斷是否發(fā)生火災(zāi)；處理模塊，如果判斷結(jié)果為發(fā)生火災(zāi)時，向聲光報警器發(fā)出報警信號，同時將火災(zāi)影像反饋給遠程監(jiān)控設(shè)備，如果判斷火災(zāi)未發(fā)生時，則只給遠程監(jiān)控設(shè)備反饋實時數(shù)據(jù)。

所述基于紅外熱成像的森林防火監(jiān)測系統(tǒng)的信息融合方法，通過以下步驟來實現(xiàn)：

a)獲取監(jiān)測區(qū)域?qū)崟r熱圖像和實時影像，編碼后傳輸給遠程監(jiān)控設(shè)備，系統(tǒng)軟件首先將網(wǎng)絡(luò)接收到的視頻數(shù)據(jù)進行軟解碼并在顯示器上顯示，播放畫面的同時對數(shù)據(jù)進行存儲；

b)圖像處理，不斷的從視頻流中抽取幀并進行圖像預(yù)處理，先將熱圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像，然后掃描圖像中所有像素點；

c)判斷是否存在異常，通過預(yù)先設(shè)定著火點溫度閾值，調(diào)整熱成像紅外攝像一體機的亮度和對比度，使溫度為60℃的點在圖像上的灰度值為150，判斷像素點灰度值是否大于閾值，如過不存在灰度值大于150的像素點，則表明監(jiān)控區(qū)域沒有異常，執(zhí)行步驟b)；如果存在灰度值大于150的像素點，則標(biāo)明監(jiān)控區(qū)域有異常，執(zhí)行步驟d)。

d)發(fā)出報警信號，同時將異常區(qū)域的實時熱圖像和實時影像傳反饋給遠程監(jiān)控設(shè)備，相關(guān)人員通過實時熱圖像和實時影像判定該區(qū)域是否發(fā)生火情，如果發(fā)生火情，則向相關(guān)部門發(fā)出火災(zāi)警報，如果沒發(fā)生火情，則執(zhí)行步驟b)。

本發(fā)明與現(xiàn)有產(chǎn)品相比具有以下效果：能同時放置各種規(guī)格的容量瓶、量筒、燒杯等實驗室用容器，提高控水效果，結(jié)構(gòu)簡單、輕便，制作成本較低，可有效防止玻璃容器破損，分層放置的同時可避免下層玻璃器皿及地面淋濕，可以根據(jù)需要隨意移動，使用方便，還可以當(dāng)做普通存放架子使用。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述的基于紅外熱成像的森林防火監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明所述的基于紅外熱成像的森林防火監(jiān)測系統(tǒng)信息融合方法的流程圖；

圖3是圖像分析處理器的功能模塊圖；

圖中：1-熱成像紅外攝像一體機、2-云臺、3-編碼器、4-無線網(wǎng)橋、5-遠程監(jiān)控設(shè)備、6-圖像分析處理器、7-聲光報警器、8-數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器、9-圖像預(yù)處理模塊、10-分析模塊、11-處理模塊。

具體實施方式

下面根據(jù)附圖詳細闡述本發(fā)明優(yōu)選的實施方式。

如圖1至圖3所示，本發(fā)明所述的基于紅外熱成像的森林防火監(jiān)測系統(tǒng)及信息融合方法包括熱成像紅外攝像一體機1、云臺2、編碼器3、無線網(wǎng)橋4、遠程監(jiān)控設(shè)備5、圖像分析處理器6、聲光報警器7和數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器8；

所述熱成像紅外攝像一體機1安裝在云臺2上，云臺2固定在待監(jiān)控區(qū)域，編碼器3的輸入端與熱成像紅外攝像一體機1連接，其輸出端與外部無線網(wǎng)橋4連接，遠程監(jiān)控設(shè)備5的輸入端與監(jiān)控中心內(nèi)的無線網(wǎng)橋4連接，其輸出端與圖像分析處理器6連接，圖像分析處理器6與聲光報警器7連接，遠程監(jiān)控設(shè)備5連有數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器8；信息融合方法通過以下步驟實現(xiàn)：

a)獲取監(jiān)測區(qū)域?qū)崟r熱圖像和實時影像，編碼后傳輸給遠程監(jiān)控設(shè)備5，系統(tǒng)軟件首先將網(wǎng)絡(luò)接收到的視頻數(shù)據(jù)進行軟解碼并在顯示器上顯示，播放畫面的同時對數(shù)據(jù)進行存儲；

b)圖像處理，不斷的從視頻流中抽取幀并進行圖像預(yù)處理，先將熱圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像，然后掃描圖像中所有像素點；

c)判斷是否存在異常，通過預(yù)先設(shè)定著火點溫度閾值，調(diào)整熱成像紅外攝像一體機1的亮度和對比度，使溫度為60℃的點在圖像上的灰度值為150，判斷像素點灰度值是否大于閾值，如過不存在灰度值大于150的像素點，則表明監(jiān)控區(qū)域沒有異常，執(zhí)行步驟b)；如果存在灰度值大于150的像素點，則標(biāo)明監(jiān)控區(qū)域有異常，執(zhí)行步驟d)。

d)發(fā)出報警信號，同時將異常區(qū)域的實時熱圖像和實時影像傳反饋給遠程監(jiān)控設(shè)備5，相關(guān)人員通過實時熱圖像和實時影像判定該區(qū)域是否發(fā)生火情，如果發(fā)生火情，則向相關(guān)部門發(fā)出火災(zāi)警報，如果沒發(fā)生火情，則執(zhí)行步驟b)。

進一步：熱成像紅外攝像一體機1可獲取其監(jiān)控區(qū)域的實時熱圖像和實時影像，通過控制遠程監(jiān)控設(shè)備5可對云臺2進行操作，完成對熱成像紅外攝像一體機1的轉(zhuǎn)動、變焦，所收集的熱圖像和影像通過編碼器3進行編碼。

進一步：編碼器3利用H.264制式編碼壓縮實時熱圖像和實時影像。

進一步：圖像分析處理器6還包括圖像預(yù)處理模塊9，用于對熱圖像的預(yù)處理；分析模塊10，用于對處理后的實時熱圖像和實時影像進行分析，判斷是否發(fā)生火災(zāi)；處理模塊11，如果判斷結(jié)果為發(fā)生火災(zāi)時，向聲光報警器7發(fā)出報警信號，同時將火災(zāi)影像反饋給遠程監(jiān)控設(shè)備5，如果判斷火災(zāi)未發(fā)生時，則只給遠程監(jiān)控設(shè)備5反饋實時數(shù)據(jù)。

本實施方式只是對本專利的示例性說明，并不限定它的保護范圍，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以對其局部進行改變，只要沒有超出本專利的精神實質(zhì)，都在本專利的保護范圍內(nèi)。