一种自动跟踪定位射流灭火方法_2

文档序号:9360268阅读:来源:国知局
br>[0030]步骤3. 3,记录经步骤3. 2修正后的落水点位置C(x3, y3),将其看作标定过程 的参考点,依据畸变矫正公式计算得到矫正后的落水点位置C" (X" 3,y" 3),计算出 A" (X" 1>y" JX" (X" 3,y" 3)两点的水平距离Ax' =x" fx" 3和垂直距离Ay' =i"ri"3;
的水平角及俯仰角,使得落水点能够最大程度地靠近火源中心。
[0032] 所述步骤一具体指:
[0033] 水平红外探测器通过2mm狭缝进行水平方向扫描,相对灭火装置的安装高度而 言,2_狭缝非常的狭小,因此在扫描的过程中,可近似看成是一个平面,当探测到火源信号 时,主控制器开始计数且水平电机继续转动;当火源信号消失时,停止主控制器计数并记录 下数值,水平电机反方向转动记录步数的一半从而完成火源水平方向的中心定位;
[0034] 紧接着俯仰红外探测器启动,当探测到火源信号时,主控制器开始计数且俯仰电 机继续转动;当火源信号消失时,停止主控制器计数并记录下数值,俯仰电机反方向转动记 录步数的一半从而完成火源俯仰方向的中心定位;
[0035] 水平中心平面和俯仰中心平面的交线即为喷头正对火源中心点的延长线,交点即 为火源区域的中心点;火源区域中心初步定位完成后,灭火装置根据控制中心上位机发送 的指令喷水灭火。
[0036]本发明采用以上技术方案与现有技术相比,具有以下技术效果:
[0037] 1、本发明提出了一种火点远程快速定位技术,理想情况下鼠标点击三次,即可使 得室内大空间自动跟踪定位射流灭火装置的射流在满足允许误差e的条件下,具体的说, 该定位灭火方法过程中,对监控摄像头透镜畸变进行校正,对监控摄像头的焦距、镜头大 小、安装高度、视场角参数的影响进行了修正,还对水流轨迹受初始水流压力、流速、安装高 度、喷头俯仰角、空气阻力的多重因素影响进行了修正,有效地落在火源中心区域,实现精 确灭火。
[0038] 2、火灾探测组件一旦探测到火源,便立即开启水平红外探测器以及俯仰红外探测 器对火点位置进行初步定位,并向控制中心发送报警信号;定位方法准确、快速,控制中心 的工作人员可在火灾第一时间通过远程操作调整落水点位置,而无需赶赴火灾现场,大大 提尚了灭火效率。
[0039] 3、火灾探测组件通常灵敏度很高,存在一定的误报率,本发明通过人工干预,一旦 发现火灾误报可立即远程关闭系统,从而有效减少软件误判带来的损失。
[0040] 4、监控摄像头获取的视频图像无需做任何处理即可直接传送至上位机,从而可以 节省程序运行时间,减轻内存压力。
[0041] 5、本发明提出的操作方法不涉及任何图像处理知识,简单易行,相关人员进行简 单培训即可快速掌握。
【附图说明】
[0042] 以下将结合附图对本发明作进一步说明:
[0043] 图1室内大空间自动跟踪定位射流灭火装置不意图;
[0044] 图2灭火装置内部结构示意图;
[0045] 图3火源中心扫描定位示意图;
[0046] 图4落水点与火源中心位置关系示意图;
[0047] 图5上位机视频采集界面示意图;
[0048] 图6首次修正操作示意图;
[0049] 图7水平角首次修正示意图;
[0050] 图8俯仰角首次修正示意图;
[0051] 图9二次修正操作示意图;
[0052] 图10水平角二次修正示意图;
[0053] 图11俯仰角二次修正示意图;
[0054] 图中,1-进水管、2-俯仰红外探测器、3-水平红外探测器、4-火灾探测器、5-喷头、 6-监控摄像头、7-出水管、8-外壳。
【具体实施方式】
[0055] 本发明提供一种自动跟踪定位射流灭火方法,为使本发明的目的,技术方案及效 果更加清楚,明确,以及参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描 述的具体实施仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0056] 1.室内大空间自动跟踪定位射流灭火装置结构如图1、2所示。一种自动跟踪定位 射流灭火装置,包括一灭火器,该灭火器包括一大致呈圆柱状的外壳8、进水管1、出水管7、 喷头5,所述进水管2从外壳8的上表面中心处进入其内部,出水管7与进水管1成角度设 置,外壳8的侧面上设有缺口,出水管7从缺口伸出外壳8,其端部设有喷头5 ;还包括红外 探测器、监控摄像头6以及火灾探测器4 ;所述火灾探测器4安装在灭火器下表面的中心部 位,监控摄像头安装在喷头5下方,红外探测器安装在进、出水管上,对空间内水平、竖直方 向进行火源信号扫描。
[0057] 上述红外探测器分为水平红外探测器3和俯仰红外探测器2,水平红外探测器3安 装在进水管1的末端,俯仰红外探测器2安装在喷头5的正下方。
[0058] 2.装置上电后复位至原点,并进入火灾自动探测状态。
[0059] 1)当现场发生火灾时,火灾探测器向控制中心发送报警信号,并启动定位程序。
[0060] 2)定位程序开启后,水平步进电机首先启动,水平热释电红外探测器通过2mm狭 缝进行水平方向扫描。相对灭火装置的安装高度而言,2_狭缝非常的狭小,因此在扫描的 过程中,可近似看成是一个平面,如图3所示。
[0061] 3)当探测到火源信号时(即平面Opk'),主控制器开始计数且水平电机继续转动; 当火源信号消失时(即平面Opk"),停止主控制器计数并记录下数值,水平电机反方向转动 记录步数的一半(即平面Opk)从而完成火源水平方向的中心定位。
[0062] 4)紧接着俯仰步进电机启动,当探测到火源信号时(即平面pm'n'),主控制器开 始计数且俯仰电机继续转动;当火源信号消失时(即平面pm"n"),停止主控制器计数并记 录下数值,俯仰电机反方向转动记录步数的一半(即平面pmn)从而完成火源俯仰方向的中 心定位。
[0063] 5)水平中心平面Opk和俯仰中心平面pmn的交线p0'即为喷头正对火源中心点的 延长线,交点〇'即为火源区域的中心点。火源区域中心初步定位完成后,灭火装置根据控 制中心上位机发送的指令喷水灭火。
[0064] 3.微型监控摄像头拍摄火灾现场视频图像并传送给上位机,在上位机监控界面进 行实时显示。控制中心的值班人员接收到报警信号后,依据监控界面上的视频图像,肉眼判 断射流是否在满足允许误差e的条件下,有效地落在火源中心区域,如图4所示,即是否 满足e(e为常数)。若初始落水点1与火源中心位置的距离超过允许误差,即d> e,则以图像中心为原点,在上位机界面的视频图像上用鼠标左键分别点击①火源中心位 置AU1,Y1)及②初始落水点1位置B(x2,y2),如图5所示,图像宽高比为4:3。
[0065] 4.摄像头因使用透镜而普遍存在图像畸变的现象,两种主要的透镜畸变为径向畸 变和切向畸变。
[0066] 1)径向畸变
[0067] 径向畸变主要表现为光线在远离透镜中心的位置比靠近中心的位置更加弯曲,即 图像中心位置的畸变为0,随着向边缘移动,畸变越来越严重。通常,可将下式作为径向畸变 矫正公式来补偿因径向畸变而产生的位移:
[0069] 其中,(x,y)为矫正前坐标,,太)为矫正后坐标,r为点(x,y)与图像中心 的距离,Ic1,k2,k3为畸变参数。
[0070] 2)切向畸变
[0071] 切向畸变是由于透镜制造上的缺陷使得透镜本身与图像平面不平行而产生的,主 要表现为图像上的像素点在位置上的偏移。通常,可将下式作为切向畸变矫正公式来补偿 因切向畸变而产生的位移:
[0073]其中,(x,y)为矫正前坐标,,太)为矫正后坐标,r为点(x,y)与图像中心 的距离,P1, P2为畸变参数。
[0074]畸变参数 Ic1, k2,
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