专利名称：火焰判断方法、火焰判断系统与火焰判断装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种火焰判断方法及应用该方法的火焰判断系统与火焰判断装置，特别是一种可精确判断火焰的火焰判断方法及应用该方法的火焰判断系统与火焰判断装置。
背景技术：
传统的火焰判断系统利用摄影机来撷取画面，并判断画面是否具有火焰影像。当画面具有火焰影像时，火焰判断系统进一步判断火焰影像是否为真实火焰的影像。传统上，判断火焰的方式是判断火焰影像的颜色是否与真实火焰的颜色大致上相近，若是，则判断火焰影像为真实火焰的影像。然而，传统的判断火焰的方式相当不准确，常常造成误判。
发明内容
(一 )要解决的技术问题本发明所要解决的技术问题是提供一种火焰判断方法及应用该方法的火焰判断系统与火焰判断装置，通过计算火焰影像的动态变化，准确地判断火焰影像是否为真实火焰的影像。( 二)技术方案根据本发明的第一方面，提出一种火焰判断方法，该火焰判断方法包括以下步骤在多个时间点，连续地撷取多个待分析画面；判断这些待分析画面中是否具有疑似火焰影像；以该疑似火焰影像中的像素作为分析点，取得该疑似火焰影像的轮廓尺寸；计算每两个相邻的时间点所撷取的疑似火焰影像的轮廓尺寸的比值；计算这些比值的变化频率；判断该变化频率是否符合火焰频率值范围；以及，若变化频率符合火焰频率值范围，则判断该疑似火焰影像为真实火焰的影像。根据本发明的第二方面，提出一种火焰判断装置。该火焰判断装置用于判断影像撷取装置在多个时间点连续撷取的多个待分析画面是否具有真实火焰的影像。火焰判断装置包括一火焰影像判断单元、一轮廓分析单元、一计算单元及一火焰判断单元。该火焰影像判断单元用于判断各该待分析画面中是否具有疑似火焰影像。该轮廓分析单元以疑似火焰影像中的像素作为分析点，取得该疑似火焰影像的轮廓尺寸。该计算单元用于计算在每两个相邻的时间点所撷取的疑似火焰影像的轮廓尺寸的比值，以及计算这些比值的变化频率。该火焰判断单元用于判断该变化频率是否符合火焰频率值范围，若变化频率符合火焰频率值范围，则判断该疑似火焰影像为真实火焰的影像。根据本发明的第三方面，提出一种火焰判断系统。该火焰判断系统包括一影像撷取装置及一火焰判断装置。该影像撷取装置用于在多个时间点连续地撷取多个疑似火焰影像。该火焰判断装置电性连接于该影像撷取装置。该火焰判断装置用于判断该影像撷取装置在多个时间点连续撷取的多个待分析画面是否具有真实火焰的影像。该火焰判断装置包 括一火焰影像判断单元、一轮廓分析单元、一计算单元及一火焰判断单元。该火焰影像判断单元用于判断这些待分析画面中是否具有疑似火焰影像。该轮廓分析单元以各该疑似火焰影像中的像素作为分析点，取得该疑似火焰影像的轮廓尺寸。该计算单元用以计算于每两个相邻的时间点所撷取的疑似火焰影像的轮廓尺寸的比值，以及计算这些比值的变化频率。该火焰判断单元用于判断变化频率是否符合火焰频率值范围，若该变化频率符合火焰频率值范围，则判断疑似火焰影像为真实火焰的影像。(三)有益效果
本发明的火焰判断方法及应用该方法的火焰判断系统与火焰判断装置，通过计算火焰影像的动态变化，能够准确地判断火焰影像是否为真实火焰的影像。
图I是依照本发明一实施例的火焰判断系统的功能方块图。图2是依照本发明一实施例的火焰判断方法的流程图。图3是本实施例的待分析画面中疑似火焰影像未与检测点重叠的示意图。图4是本实施例的待分析画面中火焰影像与分析点重叠的示意图。图5是本发明一实施例的检测点的分布示意图。图6是本发明其它实施方式中分析点与疑似火焰影像的示意图。图7是本实施例取得疑似火焰影像的外轮廓的长度的方法流程图。图8是图4中以其中一分析点计算疑似火焰影像的轮廓尺寸的示意图。图9是本实施例疑似火焰影像的轮廓尺寸的比值的变化示意图。图10是图4的疑似火焰影像在两个相邻的时间点的位置关系图。图11是本发明一实施例的疑似火焰影像的高度的示意图。图12是本发明另一实施例的疑似火焰影像的上缘轮廓的示意图。图13是图12的其中一段上缘轮廓的示意图。图14是模糊推论系统下疑似火焰程度与时间点的关系图。主要元件符号说明100 :火焰判断系统102 :影像撷取装置104 :火焰判断装置106 :轮廓分析单元108:计算单元110:火焰判断单元112:火焰影像判断单元114:右边缘区域116:矩形Al :第一数值A2 :第二数值A3 :确定非火焰值A4 :确定火焰值Dl :左边方向
D2:往上方向H:总高度LI :位移量PD :检测点PDAl :第一对角点PDA2:第二对角点FR :待分析画面S1、S2:疑似火焰影像Sll :第一轮廓 S12 :第二轮廓S21、S22、S23 :上缘轮廓PR1、PR2:分析点PB I、PB2、PB3、PB4 :边界点PLl :第一轮廓点PL2 :第二轮廓点PL3 :第三轮廓点PL4:第四轮廓点PL5 :上缘轮廓点RA 比值XI:第一轴向Y2:第二轴向X2:第三轴向Yl:第四轴向。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。请参照图1，其是依照本发明一实施例的火焰判断系统的功能方块图。火焰判断系统100包括影像撷取装置102及火焰判断装置104，影像撷取装置102电性连接于火焰判断装置104。影像撷取装置102例如是移动式摄影机，此处的移动式摄影机例如是具有全方位旋转及变焦(Pan-Tilt-Zoom，PTZ)功能的摄影机。在其它实施方式中，影像撷取装置102亦可为固定式摄影机。影像撷取装置102用于在多个时间点T(未显示于图I)连续地撷取多个待分析画面FR，然后传送至火焰判断装置104。火焰判断装置104用以判断这些待分析画面FR是否具有真实火焰的影像。火焰判断装置104包括轮廓分析单元106、计算单元108、火焰判断单元110及火焰影像判断单元112。火焰影像判断单元112用以判断影像撷取装置102所撷取的待分析画面FR中是否具有疑似火焰影像SI。若待分析画面FR具有疑似火焰影像SI，则传送疑似火焰影像SI至轮廓分析单元106。轮廓分析单元106以每个疑似火焰影像SI中的像素(pixel)作为分析点，取得对应的疑似火焰影像SI的轮廓尺寸。计算单元108用于计算在每两个相邻的时间点T所取得的轮廓尺寸的比值，以及计算这些比值的变化频率。火焰判断单元110用于判断变化频率是否符合火焰频率值范围，若该变化频率符合火焰频率值范围，则判断该疑似火焰影像SI为真实火焰的影像。进一步地说，火焰判断装置104通过计算疑似火焰影像SI的动态变化，准确地判断疑似火焰影像SI是否为真实火焰的影像。以下以图2说明本实施例的火焰判断方法。图2是依照本发明一实施例的火焰判断方法的流程图。在步骤S102中，影像撷取装置102撷取数张待分析画面FR。然后，在步骤S104中，火焰影像判断单元112判断待分析画面FR中是否具有疑似火焰影像SI。若是，则进入步骤S106 ;若否，则回到步骤S102。在步骤S104中，火焰影像判断单元112依据真实火焰的特性，初步判断待分析画 面FR中疑似真实火焰的影像区域，并将其定义为疑似火焰影像SI，然后对其执行进一步的分析。上述真实火焰的特性例如是真实火焰的颜色与亮度中至少一者。然后，在步骤S106中，以每个疑似火焰影像SI中的像素作为分析点，取得每个疑似火焰影像SI的轮廓尺寸。其中，建立分析点PRl (在后面的图4中显示)的方式有多种实施方式，以下说明其中几种。请参照图3及图4，图3是本实施例的待分析画面中疑似火焰影像未与检测点重叠的示意图，图4是本实施例的待分析画面中火焰影像与分析点重叠的示意图。在本实施例中，在步骤S104之前，火焰影像判断单元112可在待分析画面FR的边缘区域建立多个检测点PD，其中检测点H)是待分析画面FR的像素。当影像撷取装置102往右边转动时，这些检测点H)分布于待分析画面FR的右边缘区域114 ;当影像撷取装置102往左边转动时，这些检测点ro可分布于待分析画面FR的左边缘区域(未标示)。在疑似火焰影像SI尚未与检测点ro重叠时，检测点ro可固定不动，如图3所示。当影像撷取装置102往右边方向移动，使疑似火焰影像Si往左边方向DI移动而与这些检测点ro的至少一者重叠时，轮廓分析单元106以与火焰影像SI重叠的检测点ro作为分析点PR1，并开始进行疑似火焰影像Si的轮廓尺寸的取得步骤。此外，在其它实施方式中，检测点ro亦可同时分布于待分析画面FR的右边缘区域及左边缘区域。此外，优选但非限定地，这些检测点ro的间距不大于疑似火焰影像SI的内焰区域。例如，当疑似火焰影像Si的内焰区域是NXN像素时，两个相邻的检测点ro的间距不大于N个像素。进一步地说，真实火焰的内焰区域是燃烧较稳定的范围，其范围变化较小。当检测点ro的间距大致上等于或小于疑似火焰影像SI的内焰区域时，不管真实火焰如何变化，可确保疑似火焰影像Si与至少一检测点ro重叠。在另一实施方式中，检测点H)亦可布满整个待分析画面FR。请参照图5，其是本发明一实施例的检测点的分布示意图。火焰影像判断单元112建立多个检测点PD，并以阵列(array)排列方式布满整个待分析画面FR。在此情况下，只要疑似火焰影像SI —出现在待分析画面FR中，疑似火焰影像SI便很快地与检测点H)重叠，以期望一旦发现疑似火焰影像SI时，迅速地开始对疑似火焰影像SI进行轮廓分析。或者，在其它实施方式中，火焰影像判断单元112可在疑似火焰影像SI中直接建立分析点PR2。进一步地说，火焰影像判断单元112可在步骤S106中建立分析点。以下进一步说明。请参照图6，其是其它实施方式中分析点与疑似火焰影像的示意图。轮廓分析单元106取得第一对角点PDAl及第二对角点PDA2。其中，第一对角点PDAl及第二对角点PDA2的坐标分别为(Xlmax，Ylmin)及(X2min，Y2max)。第一对角点PDAl与第二对角点PDA2定义一矩形116，矩形116的四边皆接触疑似火焰影像SI的外轮廓。进一步地说，疑似火焰影像SI具有四个最外围的边界点PB1、PB2、PB3及PB4，矩形116的四边分别接触到边界点PB1、PB2、PB3及PB4。轮廓分析单元106依据下式(I)计算分析点PR2的坐标值。R2x = (X2min+Xlmax)/2)R2y = (Ylmin+3 X Y2max)/4..............................(I)在步骤S106中，轮廓分析单元106取得疑似火焰影像SI相对于每个分析点PRl的坐标的轮廓尺寸，此轮廓尺寸例如是疑似火焰影像Si中整个外轮廓的长度、上缘轮廓的长度与最大高度中的至少一者，然后以该轮廓尺寸作为动态分析对象，以此判断疑似火焰影像SI是否为真实火焰的影像。虽然每个分析点PRl在疑似火焰影像SI内的位置不同，但疑似火焰影像SI的整个外轮廓的长度、上缘轮廓的长度以及最大高度相对于每个分析点PRl 的坐标来讲是接近或大致上相同的数值。在疑似火焰影像SI的外轮廓长度、上缘轮廓的长度与最大高度之中，以取得疑似火焰影像SI中外轮廓长度为例说明。请参照图7及图8，图7是本实施例取得疑似火焰影像的外轮廓的长度的方法流程图，图8是图4中以其中一分析点计算疑似火焰影像的轮廓尺寸的示意图。在步骤S202中，轮廓分析单元106沿第一轴向Xl取得离分析点PRl最近的疑似火焰影像的第一轮廓点PL1。其中，第一轮廓点PLl是疑似火焰影像SI的第一轮廓Sll的像素。在步骤S204中，轮廓分析单元106沿第二轴向Y2取得离分析点PRl最近的疑似火焰影像SI的第二轮廓点PL2。其中，第二轮廓点PL2是疑似火焰影像SI的第二轮廓S12的像素。在步骤S206中，轮廓分析单元106以第一轮廓点PLl为起始点，计算第一轮廓Sll
的第一轮廓长度。在步骤S208中，轮廓分析单元106以第二轮廓点PL2为起始点，计算第二轮廓S12
的第二轮廓长度。轮廓分析单元106以第一轮廓长度与第二轮廓长度中的最大者作为疑似火焰影像SI的外轮廓长度。如图8所示,本实施例分别以多个轮廓点，即轮廓点PLl及PL2作为起始点，以取得一个以上的外轮廓长度，增加分析精确度。进一步地说，由于火焰在燃烧过程中有时会动态变化而形成中空轮廓(例如是图8的第二轮廓S12)，此中空轮廓非疑似火焰影像SI的外轮廓，且其轮廓长度通常较短。在此情况下，若仅以单个轮廓点，例如是第二轮廓点PL2作为起始点，则仅获得单个不正确的疑似火焰影像SI的外轮廓长度而导致错误的判断。虽然本实施例以两个轮廓点PLl及PL2作为起始点为例说明，但在其它实施方式中，可以以更多的轮廓点分别作为起始点，以取得更多的外轮廓长度。例如，如图8所示，轮廓分析单元106可再沿第一轴向Xl的反方向(即第三轴向X2)取得离分析点PRl最近的疑似火焰影像SI的第三轮廓点PL3，其中第三轴向X2与第一轴向Xl共线。并且，轮廓分析单元106可再沿第二轴向Y2的反方向(即第四轴向Yl)取得离分析点PRl最近的疑似火焰影像SI的第四轮廓点PL4，其中第二轴向Y2与第四轴向Yl共线。轮廓分析单元106以第三轮廓点PL3为起始点，计算第三轮廓的第三轮廓长度，以及以第四轮廓点PL4为起始点，计算第四轮廓的第四轮廓长度。之后，轮廓分析单元106以第一轮廓长度、第二轮廓长度、第三轮廓长度及第四轮廓长度中的最大者作为疑似火焰影像SI中外轮廓长度。由于上述第一轮廓S11、第三轮廓及第四轮廓是疑似火焰影像SI中相同外轮廓，所以第一轮廓长度、第三轮廓长度及第四轮廓长度大致上相同。在步骤S106后进入步骤S108，请同时参照图9，其是本实施例疑似火焰影像的轮廓尺寸的比值的变化示意图。计算单元108计算在每两个相邻的时间点T所撷取的疑似火焰影像SI的轮廓尺寸的比值。在本实施例中，以上一张疑似火焰影像SI的轮廓尺寸L(k-l)作为分母，而以其下一张疑似火焰影像SI的轮廓尺寸L (k)作为分子，计算出比值RA (k)，如下式⑵。RA(k) = L(k-1)/L(k)....................................(2)
然后，在步骤SllO中，计算单元108计算这些比值RA的变化频率。举例来说，如图9所示，计算单元108计算这些比值RA中在一数值之上与该数值之下来回变化的次数，其中，该数值可介于一范围，以过滤对应的噪声，该噪声例如是过低的比值。上述数值范围可介于第一数值Al与第二数值A2之间,第一数值Al例如是O. 9,而第二数值A2例如是I. I ；或者，在考虑低比值的情况下，第一数值Al例如是O. 95，而第二数值A2例如是I. 05。比值RA(4)高于第二数值A2，比值RA(5)低于第一数值Al，由比值RA(4)变化至比值RA(5)计算成变化一次；相似地，比值RA(7)低于第一数值Al，比值RA(S)高于第二数值A2，从比值RA(7)变化至比值RA⑶计算成变化一次。从RA⑵至RA⑶的变化过程中，这些比值RA中在第二数值A2之上与第一数值Al之间来回变化的次数为二次。同样，从RA⑶至RA (N)的变化频率的计算方式相似于上述方法。由于步骤S102中已知撷取时间点T及撷取待分析画面FR的张数，故经换算后可获得每秒的变化次数，即上述变化频率(Hz)。然后，在步骤S112中，火焰判断单元110判断该变化频率是否符合火焰频率值范围。该火焰频率值范围例如是介于2赫兹(Hz)与IOHz之间。若是，则进入步骤S114 ;若否，则回到步骤S102。然后，在步骤S114中，火焰判断单元110判断疑似火焰影像SI为一真实火焰的影像。进一步地说，真实火焰具有一变化特性，例如其火焰轮廓长度的变化频率大致上介于2Hz与IOHz之间。若图8的变化频率符合真实火焰的变化特性，则判断疑似火焰影像SI为真实火焰的影像。在一实施方式中，在步骤S104至SI 14的过程中，影像撷取装置102可继续地转动且继续撷取待分析画面。也就是说，火焰判断系统100在判断疑似火焰影像SI是否为真实火焰的影像的过程中，仍可同时地检测是否有其它新的疑似火焰影像，若有，则以上述步骤S106至S114进行判断。当影像撷取装置102转动时，疑似火焰影像SI于待分析画面FR中相对移动，同时，分析点PRl随着疑似火焰影像SI移动，以使分析点PRl保持在疑似火焰影像SI内。进一步地说，请参照图10，其是图4的疑似火焰影像在两个相邻时间点的位置关系图。以PTZ摄影机往图9的右边方向移动为例，随着PTZ摄影机往右转动，疑似火焰影像SI相对往左边方向Dl移动位移量LI。同时，轮廓分析单元106计算每两个相邻的时间点T所撷取的这些疑似火焰影像SI沿左边方向Dl的位移量LI，且往相同的左边方向Dl移动分析点PRl相同的位移量LI，使分析点PRl保持在疑似火焰影像SI内。此外，由于PTZ摄影机具有放大画面的功能，当影像撷取装置102是PTZ摄影机时，可放大画面中的微小疑似火焰影像，然后火焰判断装置104进行上述火焰判断方法，以获得较准确的判断结果。或者，当疑似火焰影像SI的变化频率不符合火焰频率值范围时，影像撷取装置102放大疑似火焰影像SI，然后火焰判断装置104进行上述火焰判断方法，以再次确认疑似火焰影像SI是否为真实火焰的影像。虽然上述判断真实火焰的参数以疑似火焰影像SI的外轮廓长度的变化为例说明，然而本发明不限于此。在一实施例中，请参照图11，其是本发明一实施例的疑似火焰影像的高度的示意图。火焰判断装置104以疑似火焰影像SI的总高度H为判断参数。进一步地说，在步骤S106中，轮廓分析单元106以分析点PRl作为参考坐标，计算出疑似火焰影像SI的总高度H，并以总高度H作为步骤S106的轮廓尺寸。在另一实施例中，请参照图12，其是本发明另一实施例的疑似火焰影像的上缘轮 廓的示意图。火焰判断装置104以疑似火焰影像S2的上缘轮廓长度为判断参数。进一步地说，在步骤S106中，轮廓分析单元106以分析点PRl作为参考坐标，计算出疑似火焰影像S2的多个上缘轮廓S21、S22及S23的上缘轮廓总长度，并以上缘轮廓总长度作为步骤S106的轮廓尺寸，以此进行后续分析的对象。此处的上缘轮廓是指上方无轮廓点的外轮廓。进一步地说，请参照图13，其是图12的其中一段上缘轮廓的示意图。以单独观察上缘轮廓S21为例说明，上缘轮廓S21具有多个上缘轮廓点PL5，上缘轮廓S21中任一上缘轮廓点PL5的往上方向D2并无其它上缘轮廓点PL5。由上述可知，在步骤S106中，可取得疑似火焰影像SI的外轮廓长度、总高度与上缘轮廓总长度，并以此三者中至少一者作为轮廓尺寸，进行后续步骤(步骤S108至S114)的分析对象。虽然上述实施例的步骤S112是以变化频率判断疑似火焰影像SI是否为真实火焰的影像为例进行说明，然而这并非用于限制本发明。在其它实施方式中，火焰判断方法还可以以这些轮廓尺寸的比值的总和作为火焰判断的参数。进一步地说，请回到图8，以外轮廓长度作为轮廓尺寸为例说明，在步骤S108之后，计算单元108累加每个比值RA的绝对值，以取得一总振幅。然后，火焰判断单元110判断该总振幅是否大于一火焰振幅值。若该总振幅大于该火焰振幅值，则火焰判断单元110判断疑似火焰影像S2为真实火焰的影像。上述火焰振幅值是真实火焰在燃烧过程中的特性之一。在其它实施例中，可搭配模糊推论系统(Fuzzy Inference System)来增加判断结果的准确性。请参照图14，其是模糊推论系统下火焰程度与时间点的关系图。可将上述总振幅及上述变化频率作为模糊推论系统的输入。然后，如图14所示，模糊推论系统计算疑似火焰程度LEV。当疑似火焰程度LEV大于一确定火焰值A4，火焰判断单元110判断疑似火焰影像SI为真实火焰的影像；当疑似火焰程度LEV小于一确定非火焰值A3，火焰判断单元110判断疑似火焰影像SI为非真实火焰的影像；当疑似火焰程度LEV介于确定火焰值A4与确定非火焰值A3之间，影像撷取装置102可放大疑似火焰影像SI，然后再次进行上述火焰判断方法。此外，在一实施方式中，火焰判断系统100还包括一警报器(未显示)。当火焰判断单元110判断疑似火焰影像SI为真实火焰的影像时，该警报器发出警报声；或者，在另一实施方式中，火焰判断系统100还包括一有线或无线通讯模块(未显示)，当火焰判断单元110判断疑似火焰影像SI为真实火焰的影像时，该通讯模块发出警报讯号至灭火单位。本发明上述实施例的火焰判断方法及应用该方法的火焰判断系统与火焰判断装置，通过计算火焰影像的动态变化，准确地判断火焰影像是否为真实火焰的影像。以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发 明的保护范围之内。
权利要求
1.一种火焰判断方法，包括 在多个时间点连续地撷取多个待分析画面； 判断这些待分析画面中是否具有疑似火焰影像； 以疑似火焰影像中的像素作为分析点，取得该疑似火焰影像的轮廓尺寸； 计算在每两个相邻的时间点所撷取的疑似火焰影像的轮廓尺寸的比值； 计算这些比值的变化频率； 判断该变化频率是否符合一火焰频率值范围；以及 若该变化频率符合该火焰频率值范围，则判断该疑似火焰影像为一真实火焰的影像。
2.如权利要求I所述的火焰判断方法，还包括 在该待分析画面上建立一检测点；以及 取得该疑似火焰影像的轮廓尺寸的步骤还包括 当该检测点落入疑似火焰影像的区域时，以该检测点作为分析点。
3.如权利要求2所述的火焰判断方法，其中建立该检测点的步骤还包括 在该待分析画面的一边缘建立多个检测点；以及 取得疑似火焰影像的轮廓尺寸的步骤还包括 当所述检测点的至少一者落入该疑似火焰影像的区域时，以至少一个该检测点作为分析点。
4.如权利要求2所述的火焰判断方法，其中建立该分析点的步骤还包括 建立多个检测点以布满该待分析画面；以及 取得该疑似火焰影像的该轮廓尺寸的步骤还包括 当这些检测点的至少一者落入该疑似火焰影像的区域时，以至少一个所述检测点作为分析点。
5.如权利要求I所述的火焰判断方法，其中在连续地撷取疑似火焰影像的步骤之后，该火焰判断方法还包括 在该疑似火焰影像中建立分析点。
6.如权利要求5所述的火焰判断方法，其中在该疑似火焰影像中建立分析点的步骤中还包括 计算两个对角点，这两个对角点定义了一矩形，该矩形的四边皆接触各该疑似火焰影像的外轮廓；以及 依据这两个对角点，计算分析点的坐标值。
7.如权利要求I所述的火焰判断方法，其中取得各该疑似火焰影像的轮廓尺寸的步骤还包括 沿一第一轴向取得离该分析点最近的该疑似火焰影像的一第一轮廓点，其中该第一轮廓点是该疑似火焰影像的一第一轮廓的像素； 沿一第二轴向取得离该分析点最近的该疑似火焰影像的一第二轮廓点，其中该第二轮廓点是该疑似火焰影像的一第二轮廓的像素； 以该第一轮廓点为起始点，计算该第一轮廓的一第一轮廓长度； 以该第二轮廓点为起始点，计算该第二轮廓的一第二轮廓长度； 其中，以该第一轮廓长度与该第二轮廓长度中的最大者作为该轮廓尺寸。
8.如权利要求I所述的火焰判断方法，其中取得各该疑似火焰影像的轮廓尺寸的步骤还包括 计算该疑似火焰影像的多个上缘轮廓的上缘轮廓总长度，该上缘轮廓总长度作为该轮廓尺寸； 其中，该上缘轮廓具有多个上缘轮廓点，该上缘轮廓的任一上缘轮廓点的上方无其他上缘轮廓点。
9.如权利要求I所述的火焰判断方法，其中该取得各该疑似火焰影像的该轮廓尺寸的步骤还包括 计算该疑似火焰影像的高度； 其中，该高度作为该轮廓尺寸。
10.如权利要求I所述的火焰判断方法，其中计算这些比值该变化频率步骤中包括 计算这些比值在一数值之上与该数值之下来回变化的次数。
11.如权利要求I所述的火焰判断方法，还包括 累加这些比值，以取得一总振幅。
12.如权利要求11所述的火焰判断方法，还包括 判断该总振幅是否大于一火焰振幅值； 判断该疑似火焰影像为真实火焰的影像的步骤还包括 若该总振幅大于该火焰振幅值，则判断该疑似火焰影像为真实火焰的影像。
13.如权利要求11所述的火焰判断方法，还包括 依据模糊理论，以该总振幅及该变化频率作为输入，计算一疑似火焰程度；以及 当该疑似火焰程度大于一确定火焰值时，判断该疑似火焰影像为该真实火焰的影像。
14.如权利要求I所述的火焰判断方法，还包括 计算在每两个相邻的时间点该疑似火焰影像沿一移动方向的位移量；以及 往该移动方向移动该分析点该位移量。
15.如权利要求I所述的火焰判断方法，还包括 若该变化频率不符合该火焰频率值范围，放大该疑似火焰影像。
16.一种火焰判断装置，用于判断一影像撷取装置在多个时间点连续撷取的多个待分析画面是否具有真实火焰的影像，该火焰判断装置包括 一火焰影像判断单元，用以判断该待分析画面中是否具有一疑似火焰影像； 一轮廓分析单元，其以各该疑似火焰影像中的像素作为分析点，取得各该疑似火焰影像的一轮廓尺寸； 一计算单元，用以计算在每两个相邻的时间点所撷取的疑似火焰影像的轮廓尺寸的比值，以及计算这些比值的变化频率；以及 一火焰判断单元，用以判断该变化频率是否符合一火焰频率值范围；以及 若该变化频率符合该火焰频率值范围，判断该疑似火焰影像为真实火焰的影像。
17.如权利要求16所述的火焰判断装置，其中该火焰影像判断单元还用于在该待分析画面上建立一检测点； 其中，当该检测点落入该疑似火焰影像的区域时，该轮廓分析单元取得该疑似火焰影像的轮廓尺寸。
18.如权利要求17所述的火焰判断装置，其中该火焰影像判断单元在待分析画面的一边缘建立多个检测点；该轮廓分析单元还用于当这些检测点的至少一者落入该疑似火焰影像的区域时，以至少一个该检测点作为分析点。
19.如权利要求17所述的火焰判断装置，其中该火焰影像判断单元建立多个参考点以布满该待分析画面；该轮廓分析单元还用于当这些检测点的至少一者落入该疑似火焰影像的区域时，以至少一个该检测点作为分析点。
20.如权利要求17所述的火焰判断装置，其中该火焰影像判断单元在该疑似火焰影像中建立分析点。
21.如权利要求20所述的火焰判断装置，其中该轮廓分析单元还用以计算两个对角点以及依据这两个对角点计算该分析点的坐标值，其中这两个对角点定义了一矩形，该矩形的四边皆接触各该疑似火焰影像的外轮廓。
22.如权利要求16所述的火焰判断装置，其中该轮廓分析单元还用于沿一第一轴向取得离该分析点最近的该疑似火焰影像的一第一轮廓点，其中该第一轮廓点是该疑似火焰影像的一第一轮廓的像素； 该轮廓分析单元还用于沿一第二轴向取得离该分析点最近的该疑似火焰影像的一第二轮廓点，其中该第二轮廓点是该疑似火焰影像的一第二轮廓的像素； 该轮廓分析单元还用以以该第一轮廓点为起始点，计算该第一轮廓的一第一轮廓长度；该轮廓分析单元还用以以该第二轮廓点为起始点，计算该第二轮廓的一第二轮廓长度； 其中，该第一轮廓长度与该第二轮廓长度中的最大者作为该轮廓尺寸。
23.如权利要求16所述的火焰判断装置，其中该轮廓分析单元还用于计算该疑似火焰影像的多个上缘轮廓的一上缘轮廓总长度，该上缘轮廓总长度作为该轮廓尺寸； 其中，各该上缘轮廓具有多个上缘轮廓点，该上缘轮廓的任一上缘轮廓点的上方无其他上缘轮廓点。
24.如权利要求16所述的火焰判断装置，其中该轮廓分析单元还用于计算该疑似火焰影像的高度，该高度作为该轮廓尺寸。
25.如权利要求16所述的火焰判断装置，其中该计算单元还用于计算这些比值中在一数值之上与该数值之下来回变化的次数。
26.如权利要求16所述的火焰判断装置，其中该计算单元还用于累加这些比值，以取得一总振幅。
27.如权利要求16所述的火焰判断装置，其中该火焰判断单元还用以判断该总振幅是否大于一火焰振幅值，若该总振幅大于该火焰振幅值，则判断该疑似火焰影像为该真实火焰的影像。
28.如权利要求16所述的火焰判断装置，其中该火焰判断单元还用于依据模糊理论，以该总振幅及该变化频率作为输入，计算一疑似火焰程度，以及当该疑似火焰程度大于一确定火焰值时，判断该疑似火焰影像为该真实火焰的影像。
29.如权利要求16所述的火焰判断装置，其中该轮廓分析单元还用于计算每两个相邻的时间点，该疑似火焰影像沿一移动方向的一位移量，以及往该移动方向移动该分析点该位移量。
30.如权利要求16所述的火焰判断装置，其中该影像撷取装置还用于当该变化频率不符合该火焰频率值范围，放大该疑似火焰影像。
31.一种火焰判断系统，包括 一影像撷取装置，用于在多个时间点连续地撷取多个待分析画面；以及 一火焰判断装置，电性连接于该影像撷取装置，该火焰判断装置包括 一火焰影像判断单元，用于判断各该待分析画面中是否具有一疑似火焰影像； 一轮廓分析单元，以该疑似火焰影像中的像素作为分析点，取得该疑似火焰影像的轮廓尺寸； 一计算单元，用于计算在每两个相邻的时间点所取得的轮廓尺寸的比值，以及计算这些比值的变化频率；及 一火焰判断单元，用以判断该变化频率是否符合一火焰频率值范围，若该变化频率符合该火焰频率值范围，则判断该疑似火焰影像为一真实火焰的影像。
全文摘要
本发明公开了一种火焰判断方法及应用该方法的火焰判断系统与火焰判断装置，该火焰判断方法包括以下步骤在多个时间点连续地撷取多个待分析画面；判断待分析画面中是否具有疑似火焰影像；以各疑似火焰影像中的像素作为分析点，取得疑似火焰影像的轮廓尺寸；计算在每两个相邻的时间点所撷取的疑似火焰影像的轮廓尺寸的比值；计算这些比值的变化频率；判断该变化频率是否符合火焰频率值范围，若变化频率符合火焰频率值范围，则判断各该疑似火焰影像为真实火焰的影像。本发明通过计算火焰影像的动态变化，能够准确地判断火焰影像是否为真实火焰的影像。
文档编号G06K9/00GK102708353SQ20111043220
公开日2012年10月3日 申请日期2011年12月20日 优先权日2010年12月27日
发明者张亚菁, 林宏骏, 赵浩廷, 陆忠宪, 陈翔杰 申请人:财团法人工业技术研究院