火焰检测方法和系统与流程

技术特征：

1.一种火焰检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

利用摄像监控设备拍摄火灾监控区域的视频流图像，从每帧视频流图像中提取得到运动历史图像；

对所述视频流图像进行类火焰颜色像素提取，得到类火焰颜色图像；

对所述运动历史图像和类火焰颜色图像进行逻辑与运算，筛选出火焰区域候选块；

筛选若干帧连续的视频流图像的火焰区域候选块，并获取各帧视频图像的火焰区域候选块的火焰跳动次数和边缘跳动幅度值；

根据所述火焰跳动次数和边缘跳动幅度值，计算得到各个火焰区域候选块为火焰区域的概率；

当所述概率超过预设值，判定该火焰区域候选块对应的火灾监控区域产生火灾。

2.根据权利要求1所述的火焰检测方法，其特征在于，所述从每帧视频流图像中提取得到运动历史图像的步骤包括：

式中，MHI表示运动历史图像，D(x,y,t)表示t时刻图像帧I(x,y,t)与t-1时刻图像帧I(x,y,t-1)在位置(x,y)处的二值差分图，T表示二值差分图D(x,y,t)对场景变换的敏感程度阈值，τ表示控制MHI包含运动信息持续时间的长短。

3.根据权利要求1所述的火焰检测方法，其特征在于，所述对所述视频流图像进行类火焰颜色像素提取，得到类火焰颜色图像的步骤包括：

式中，F_C(x,y)表示类火焰颜色图像的类火焰像素，R_T表示预设的红色分量阈值、S_T表示预设的饱和度阈值，F_C(x,y)＝1表示位置(x,y)的像素为类火焰像素，R(x,y)、G(x,y)、B(x,y)和S(x,y)分别表示位置(x,y)处的红色分量、绿色分量、蓝色分量和饱和度，R_max表示红色分量的最大值，“*”表示相乘。

4.根据权利要求2或3所述的火焰检测方法，其特征在于，所述对所述运动历史图像和类火焰颜色图像进行逻辑与运算，筛选出火焰区域候选块的步骤包括：

对所述运动历史图像和类火焰颜色图像进行逻辑与运算，得到可能的火焰区域；

对所述可能的火焰区域进行联通区域标记，得到多个联通块；

对所述多个联通块进行跟踪，并确定所述多个联通块的中心位置；

当所述联通块的中心在连续两帧的视频流图像中的位置变化量小于预设阈值，筛选该联通块为火焰区域候选块。

5.根据权利要求1所述的火焰检测方法，其特征在于，所述获取各个帧视频图像的火焰区域候选块的火焰跳动次数的步骤包括：

上式中，当J(t)等于1时，表示当前帧的火焰区域候选块发生了一次跳动；当J(t)等于0时，表示当前帧的火焰区域候选块未发生火焰跳动，s(t)、s(t-1)、s(t-2)分别表示当前帧t、前一帧(t-1)和前两帧(t-2)的火焰区域的面积，“*”表示相乘。

6.根据权利要求1所述的火焰检测方法，其特征在于，所述获取各个帧视频图像的火焰区域候选块的边缘跳动幅度值的步骤包括：

式中，E(t)表示当前帧t视频图像的火焰区域候选块的边缘跳动幅度值，E_ffe表示当前帧t视频图像的火焰区域候选块的轮廓点光流能量，Contour表示由各帧视频图像的火焰区域候选块的轮廓点组成的集合，N_C表示总的轮廓点数，x_p、y_p、x_q、y_q分别表示前后两帧轮廓点对应的位置坐标。

7.根据权利要求5或6所述的火焰检测方法，其特征在于，所述根据所述火焰跳动次数和边缘跳动幅度值，计算得到各个火焰区域候选块为火焰区域的概率的步骤包括：

$R\left(t\right)=\frac{\underset{i=t-N}{\overset{t}{\Σ}}E\left(i\right)*J\left(i\right)}{N};$

式中，R(t)表示当前帧t视频图像的火焰候选块为火焰区域的概率，E(i)表示第i帧视频图像的火焰区域候选块的火焰跳动次数，J(i)表示第i帧视频图像的火焰区域候选块的边缘跳动幅度值，N表示视频图像的总帧数。

8.根据权利要求7所述的火焰检测方法，其特征在于：

当R(t)大于0.3时，判定当前帧t视频图像的火焰区域候选块对应的火灾监控区域产生火灾。

9.根据权利要求8所述的火焰检测方法，其特征在于，在所述判定当前帧t视频图像的火焰区域候选块对应的火灾监控区域产生火灾的步骤之后，还包括：

通过软件方法触发报警。

10.一种火焰检测系统，其特征在于，包括：

第一提取模块，用于利用摄像监控设备拍摄火灾监控区域的视频流图像，从每帧视频流图像中提取得到运动历史图像；

第二提取模块，用于对所述视频流图像进行类火焰颜色像素提取，得到类火焰颜色图像；

筛选模块，用于对所述运动历史图像和类火焰颜色图像进行逻辑与运算，筛选出火焰区域候选块；

获取模块，用于筛选若干帧连续的视频流图像的火焰区域候选块，并获取各个帧视频图像的火焰区域候选块的火焰跳动次数和边缘跳动幅度值；

计算模块，用于根据所述火焰跳动次数和边缘跳动幅度值，计算得到各个火焰区域候选块为火焰区域的概率；

判定模块，用于当所述概率超过预设值，判定该火焰区域候选块对应的火灾监控区域产生火灾。