[发明专利]基于视频监控平台的室内火灾检测方法

摘要

本发明公开了一种基于视频监控平台的室内火灾检测方法。包括对输入的视频码流进行格式转换；进行视频流的预处理；对视频流进行运动检测，获得运动像素；将符合条件的运动像素进行连通域提取；对各个连通域进行多层颜色检测，保留具有火焰和烟雾特征颜色的连通域；对符合火焰颜色特征的连通域计算相应的面积改变量和中心移动速率，进行动态改变量的分析；对符合烟雾颜色特征的连通域进行小波变换，提取高频分量，计算高频分量的衰减度；对符合以上条件的各个连通域进行周长和面积的计算，进行静态形状分析；然后综合以上条件分析，最后判断火灾是否发生。通过以上方法，还可以有效快速地区分火焰与室内灯光闪烁，大大降低误报率。

主权项

一种基于视频监控平台的室内火灾检测方法，其中，视频监控平台的架构至少包括多个摄像头、显示器、硬盘录像机和计算机系统，其特征在于，检测方法包括以下步骤：1)由多个摄像头拍摄的画面经过线缆同时传给所述显示器和所述硬盘录像机，所述显示器直接显示上述画面，同时，所述硬盘录像机将接收到的模拟信号转变为YUV信号，并将上述YUV信号编码并以录像文件形式存储在硬盘录像机中；另外，通过网络将该YUV信号传送给计算机系统进行检测处理，将YUV信号转为待处理的色彩空间的信号；2)进行视频流的预处理：对经过转码的视频画面进行高斯滤波和中值滤波，以消除引入的环境噪声的干扰；3)对视频流进行运动检测，获得运动像素：对经过预处理的图像，使用三帧帧差法进行运动检测；利用不断更新的背景图像及帧与帧之间的相关性分离出背景图像和前景图像；4)对运动像素进行连通域提取：对分离出的前景图像进行二值化处理，再通过腐蚀和膨胀算法对聚集在一处像素点之间欧氏距离小于3个像素的像素区进行处理，再通过边界链码提取的方法实现连通域的提取，并对每个连通域做以标记；5)对各个标记的连通域进行多层颜色检测，保留具有火焰和烟雾特征颜色的连通域：首先对各连通域进行亮度检测，寻找符合火焰和烟雾共有颜色属性的亮度区间，不符合则舍去，对符合火焰和烟雾共有颜色属性条件的连通域再进行颜色检测，进一步判断符合火焰颜色特征条件的连通域，进入下一步的火焰检测阶段；而其余连通域则进行烟雾检测阶段；6)对进入火焰检测阶段的连通域计算相应的面积改变量和中心移动速率，进行动态改变量的分析：计算对相应连通域的相邻数帧之间的面积变化量和中心移动速率，以利用火焰的位置不变性和自身的面积不断变化的特性，判断其是否符合火焰的动态特征，对于符合火焰动态特征的连通域，进入下一步检测阶段；7)对符合烟雾颜色特征的连通域进行小波变换，提取高频分量，计算高频分量的衰减度：计算对相应连通域的小波变换后的高频分量的衰减比率，通过对比当前图像的前景和背景高频分量的衰减比值判断是否符合烟雾特征，对于符合烟雾特征条件的连通域，进入下一步检测阶段；8)对分别符合上述6)步骤和7)步骤的连通域进行周长C和面积S的计算，进行静态形状分析：计算各个连通域的周长C和面积S，继而计算出表征图像复杂程度的圆形度D的值，连通域的圆形度D表示为：D＝C2/4πS若D＞1，则该连通域的图像具有火焰或烟雾，确定有火灾发生，进行报警。