智能信息融合图像型火灾探测器及探测信息融合方法
【专利摘要】本发明公开了一种智能信息融合图像型火灾探测器，包括外护罩、光学镜头及成像组件、视频图像及信息融合组件；光学镜头及成像组件与视频图像及信息融合组件相连，并且均设置于外护罩内；光学镜头及成像组件将其摄入的图像信息传送至视频图像及信息融合组件，进行信息融合计算，输出探测结果。本发明同时还公开了一种图像型火灾探测器的探测信息融合方法；本发明的图像型火灾探测器，具有较高的灵敏度，可实现火灾的早期探测；具有良好的准确性，误报率极低，能稳定可靠运行，对环境的适应性好；本发明的火灾探测器的探测信息融合方法以智能信息融合方法为基础，可最大限度的降低误报和漏报现象，有效提高图像型火灾探测器的准确性和可靠性。
【专利说明】智能信息融合图像型火灾探测器及探测信息融合方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种图像型火灾探测器，尤其是涉及一种与智能信息融合的图像型火灾探测器及其探测信息融合方法。
【背景技术】
[0002]传统的感烟感温火灾探测技术存在一些难以解决的缺陷:探测器必须安装在起火点附近，否则将无法有效的探测到灾害的发生；而且传统火灾探测技术属于接触式的被动方式，这种探测系统如果在高大空间(飞机库、场馆、大仓库等)、室外、隧道等，很难或无法进行有效探测，因此这些场所的火灾探测始终是研究人员和消防人员的难题。
[0003]图像火灾探测技术与图像型火灾探测器，可以有效的综合烟雾、火焰的图像特征，提供直观的火灾信息，因而适用于高大空间场所；还可以在室外环境中使用，使火灾探测更大程度上满足人们对火灾安全的需求；目前，国内图像型火灾探测器的研究发展方向主要是在视频图像分析技术和多频谱火灾成像技术，而现有的图像型火灾探测器，普遍存在误报率高、系统适应性差的问题。
[0004](I)视频图像分析技术在图像火灾探测应用中的不足:
[0005]现有技术中，图像型火灾探测器主要利用火灾烟雾及火焰的可见光或近红外图像特征通过算法进行火灾判断。在工程应用实际情况中，目前以视频图像分析技术为主要手段的图像火灾探测器在阳光及人工光源干扰等因素下容易产生误报；保护区域环境复杂，光干扰、强电磁干扰且多尘，很多探测器在投入运行后很短的时间内就出现失效现象，无法实现保护区域的可靠探测。
[0006](2)基于多频谱图像火灾成像技术的不足
[0007]目前大量使用的可见光或近红外图像型火灾探测器，其存在的缺点是:探测器的误报现象时有发生；给消防安全管理带来隐患。
[0008]多频谱图像火灾成像技术虽然实现了可见光、近红外以及远红外图像的火灾成像和分析，但各个波段之间的火灾图像本质关系研究不多。从目前众多应用来看，可见光图像和近红外图像易受光干扰；远红外图像实质是观测区域表面温度分布图像，也易受到高温物体的成像干扰。因此多频谱图像火灾探测也存在着误报、准确率不高的问题。
【发明内容】
[0009]鉴于此，本发明提供一种以智能信息融合方法为基础的图像型火灾探测器，以最快、最佳的方式进行告警和协助消防人员处理火灾危机，并最大限度的降低误报和漏报现象；同时还可查看现场实时图像，根据直观的画面直接指挥调度救火。
[0010]本发明通过以下技术方案实现上述目的:
[0011]一种智能信息融合图像型火灾探测器，其包括外护罩、光学镜头及成像组件、视频图像及信息融合组件；
[0012]所述光学镜头及成像组件与所述视频图像及信息融合组件相连，并且均设置于所述外护罩内；
[0013]所述光学镜头及成像组件将其摄入的图像信息传送至所述视频图像及信息融合组件，进行信息融合计算，输出探测结果。
[0014]较佳地，还包括电源接口处理组件；所述外护罩内设置有中底板；
[0015]所述电源接口处理组件、光学镜头及成像组件和所述视频图像处理以及信息融合组件均固定于所述中底板上。
[0016]较佳地，还包括电源线和用于传输信号的视频线和网线；
[0017]所述外护罩为桶状，其尾端设置有电缆入口 ；所述电源线和所述电缆均通过所述外护罩尾部的所述电缆入口通入所述外护罩内。
[0018]较佳地，还包括用于保护所述光学镜头及成像组件的钢化玻璃，所述钢化玻璃固定连接在所述外护罩上，位于所述光学镜头及成像组件的前方。
[0019]较佳地，还包括热交换装置，所述热交换装置安装于所述外护罩的内侧面。
[0020]较佳地，还包括遮阳板，所述遮阳板遮挡于所述外护罩的上方。
[0021]一种图像型火灾探测器的探测信息融合方法，用于对火灾图像信息进行信息融合计算，输出探测结果；其包括以下步骤:
[0022]步骤A、对探测目标的各视频源的火情图像信息进行预处理:分析所述图像信息的静态特征和动态特征，将所述特征量化后，得到视频源k的图像特征向量:
[0023]
【权利要求】
1.一种智能信息融合图像型火灾探测器，其特征在于:包括外护罩、光学镜头及成像组件、视频图像及信息融合组件； 所述光学镜头及成像组件与所述视频图像及信息融合组件相连，并且均设置于所述外护罩内； 所述光学镜头及成像组件将其摄入的火灾图像信息传送至所述视频图像及信息融合组件，进行信息融合计算，输出探测结果。
2.根据权利要求1所述的图像型火灾探测器，其特征在于: 还包括电源接口处理组件；所述外护罩内设置有中底板； 所述电源接口处理组件、光学镜头及成像组件和所述视频图像处理以及信息融合组件均固定于所述中底板上。
3.根据权利要求2所述的图像型火灾探测器，其特征在于: 还包括电源线和用于传输信号的视频线和网线； 所述外护罩为桶状，其尾端设置有电缆入口 ；所述电源线和所述电缆均通过所述外护罩尾部的所述电缆入口通入所述外护罩内。
4.根据权利要求3所述的图像型火灾探测器，其特征在于: 还包括用于保护所述光学镜头及成像组件的钢化玻璃，所述钢化玻璃固定连接在所述外护罩上，位于所述光学镜头及成像组件的前方。
5.根据权利要求3所述的图像型火灾探测器，其特征在于: 还包括热交换装置，所述热交换装置安装于所述外护罩的内侧面。
6.根据权利要求3所述的图像型火灾探测器，其特征在于: 还包括遮阳板，所述遮阳板遮挡于所述外护罩的上方。
7.一种图像型火灾探测器的探测信息融合方法，其特征在于: 用于对火灾图像信息进行信息融合计算，输出探测结果；其包括以下步骤: 步骤A、对探测目标的各视频源的火灾图像信息进行预处理:分析所述图像信息的静态特征和动态特征，将所述特征量化后，得到视频源k的图像特征向量:
u (k) = (V1 (k)，v2 (k)，V3 (k))； 其中，Vi (k), i = I, 2, 3是所述各视频源k的图像特征向量； 步骤B、使用模糊综合评判方法确定所述图像特征向量基本概率的分配函数； 步骤C、根据d-s证据理论对视频源的所述图像特征向量进行信息融合。
8.根据权利要求7所述的探测信息融合方法，其特征在于: 所述步骤B具体包括以下步骤: B1、针对视频源图像特征向量u(k)，设定火灾探测目标的样本特征向量为y(k)，两者的距离为:d(u (k), y(k)) = Σ |u(k)-y(k) I ； 两者的最大相关性为:a(k) = max {C (k)} = 1/min {d (u (k)，y (k))}；
其中，C(k) = l/d(u (k), y (k))； B2、确定探测目标的相关系数的分布系数为: fiik)= Σ^^-l I(Nc-1)，其中，N为待测目标类型数；确定所述视频源图像特征向量U(k)的可靠系数为:
9.根据权利要求7所述的探测信息融合方法，其特征在于: 所述步骤B3具体包括以下步骤: 步骤B31、确定备择集；对样本数据进行统计检验，设η个概率模型通过检验，用Mj表示具体模型；确定评判对象为Mj,组成备择集
10.根据权利要求7所述的探测信息融合方法，其特征在于: 所述步骤A中的所述各视频源的视频图像信号的类型包括:可见光、近红外和远红外视频图像源； 所述图像信息的静态特征和动态特征包括颜色、形状、轮廓、对比、频率以及扩散效应。
【文档编号】G01V8/10GK103630948SQ201210311005
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2012年8月28日 优先权日:2012年8月28日
【发明者】李勇 申请人:鸿升视通（北京）科技有限公司