本发明属于监控报警系统领域，特别是涉及一种基于视频监控与图像处理相结合的烟火报警系统。
背景技术：
在各种灾害中，火灾是最经常、最普遍地威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一。人类能够对火进行利用和控制，是文明进步的一个重要标志。所以说人类使用火的历史与同火灾作斗争的历史是相伴相生的，火灾通常是指违反人的意图而发生或扩大，最终在时间与空间上失去控制并造成财物和人身伤害的燃烧现象。
在火灾防范措施中，监控和预警是十分重要的，火灾场景的实时动态情况能够为人们提供有效的灭火方案和措施，如何对火灾场景内火焰情况、烟雾浓度情况、以及场景内的物体状况进行实时的监测成为需要解决的问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种基于视频监控与图像处理相结合的烟火报警系统，通过烟火报警系统对场景内的火焰、烟雾等进行实时监测，以及利用图像处理系统对场景内的图像进行深入处理，从而能够对火灾场景内火焰情况、烟雾浓度情况、以及场景内的物体状况进行实时有效的监测。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种基于视频监控与图像处理相结合的烟火报警系统，包括图像处理系统、视频监控系统、烟火报警系统：
烟火报警系统对烟雾火焰进行实时监测，并通过数据信号传输线路与视频监控系统相联；烟火报警系统监测到的图像数据传输给图像处理系统；图像处理系统分析处理烟火报警系统传输来的图像数据，并将分析处理后的图像数据实时传输给视频监控系统；视频监控系统对监控场景进行实时的视频监控、传输、以及后台控制、显示和记录存储操作；烟火报警系统包括温度传感器、烟雾浓度传感器、火焰检测器；图像处理系统包括图像变换、图像压缩、图像增强、图像分类。
其中，温度传感器对火焰报警系统所在的场景的温度变化进行实时的动态监测，所监测场景内的温度发生快速甚至急剧变化时，烟火报警系统向视频监控系统发出警报信号，视频监控系统对该场景进行快速定位，并显示场景实时状态。
其中，烟雾浓度传感器对火焰报警系统所在的场景的烟雾成分、烟雾浓度导致的物体可见度进行实时监测，包括对所监测场景内的二氧化碳、一氧化碳、硫化物、氮化物、氯化物气体烟雾的监测。
其中，火焰检测器包括对监测场景内的火焰的静态特性监测和动态特性监测：静态特性监测采用嵌套式轮廓模型方式对火焰的颜色与形状进行实时监测；动态特性监测包括对火焰外焰的运动频率进行实时监测，包括对火焰的能量区域变化进行实时监测。
其中，图像增强包括对图像的强化低频分量和强化高频分量：强化低频分量是利用滤波器对带噪声图像进行滤波处理，将场景内的烟雾去除，凸显火焰图形；强化高频分量，使物体轮廓清晰展现，细节明显，对场景内的火焰及其它物体状况具体化展现。
其中，视频监控系统内的摄像机外层装设防火罩，视频监控系统装设在烟火场景内的通信线缆的外表层装设防火层，防火层的内层为隔热层结构。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明利用视频监控系统对场景内的状态进行观测，并利用烟火报警系统的温度传感器、烟雾浓度传感器、火焰传感器进行场景内的实时监测，从而能够及时有效的检测到场景内发生的火灾，及时的扑灭火灾；
2、本发明通过图像处理系统，利用图像处理技术，将场景内的火灾图像根据需要进行实时处理，方便人们对火焰情况以及场景内的各种物体的状况进行清晰观察，有利于整个火灾的消防过程。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的逻辑结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅附图1所示，本发明为一种基于视频监控与图像处理相结合的烟火报警系统，包括图像处理系统、视频监控系统、烟火报警系统：
烟火报警系统对烟雾火焰进行实时监测，并通过数据信号传输线路与视频监控系统相联；烟火报警系统监测到的图像数据传输给图像处理系统；图像处理系统分析处理烟火报警系统传输来的图像数据，并将分析处理后的图像数据实时传输给视频监控系统；视频监控系统对监控场景进行实时的视频监控、传输、以及后台控制、显示和记录存储操作；烟火报警系统包括温度传感器、烟雾浓度传感器、火焰检测器；图像处理系统包括图像变换、图像压缩、图像增强、图像分类。
进一步的，温度传感器对火焰报警系统所在的场景的温度变化进行实时的动态监测，所监测场景内的温度发生快速甚至急剧变化时，烟火报警系统向视频监控系统发出警报信号，视频监控系统对该场景进行快速定位，并显示场景实时状态。
进一步的，烟雾浓度传感器对火焰报警系统所在的场景的烟雾成分、烟雾浓度导致的物体可见度进行实时监测，包括对所监测场景内的二氧化碳、一氧化碳、硫化物、氮化物、氯化物气体烟雾的监测。
进一步的，火焰检测器包括对监测场景内的火焰的静态特性监测和动态特性监测：静态特性监测采用嵌套式轮廓模型方式对火焰的颜色与形状进行实时监测；动态特性监测包括对火焰外焰的运动频率进行实时监测，包括对火焰的能量区域变化进行实时监测。
进一步的，图像增强包括对图像的强化低频分量和强化高频分量：强化低频分量是利用滤波器对带噪声图像进行滤波处理，将场景内的烟雾去除，凸显火焰图形；强化高频分量，使物体轮廓清晰展现，细节明显，对场景内的火焰及其它物体状况具体化展现。
进一步的，视频监控系统内的摄像机外层装设防火罩，视频监控系统装设在烟火场景内的通信线缆的外表层装设防火层，防火层的内层为隔热层结构。
更进一步的阐释说明：
图像变换：由于图像阵列很大，直接在空间域中进行处理，涉及计算量很大。因此，往往采用各种图像变换的方法，如傅立叶变换、沃尔什变换、离散余弦变换等间接处理技术，将空间域的处理转换为变换域处理，不仅可减少计算量，而且可获得更有效的处理。
图像压缩：图像压缩技术可减少描述图像的数据量，以便节省图像传输、处理时间和减少所占用的存储器容量。
图像分类：图像分类属于模式识别的范畴，其主要内容是图像经过某些预处理(增强、复原、压缩)后，进行图像分割和特征提取，从而进行判决分类。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。