火灾检测系统的制作方法_2

文档序号:9355276阅读:来源:国知局
测动物110。
[0025]采用这一配置,有一个或多个像素具有作为极端温度事件特征的较高值的热像可被用于识别极端温度事件。例如,在一些实施方式中,相机102可持续扫描一个区域。如果区域的一个部分在来自热成像相机102的原始数据中突然呈现大幅的极端温度变化,这可能提示有火等极端温度事件。例如,火可能越过山顶或其他障碍物,这会被检测为突然且急剧的温度变化。各实施方式可采用在热成像相机原始数据中呈现的这种突变来引发警示,该警示自动生成并发送,例如采用蜂窝调制解调器、卫星调制解调器或其他通信方式进行发送。
[0026]在其他实施方式中,可以采用高分辨率热成像相机102对位置进行持续的监测。来自此类相机的原始数据(例如,未采用外部自动增益控制进行处理)可能提示某一位置呈现温度升高。这种温升可经常基于其升温的特性而被识别为极端温度事件,例如森林火灾。此时此信息可被用于提供如前所述的提示,就极端温度事件向相应的个人和/或系统发出警示。
[0027]现在进行更为详细的例示,各实施方式采用在每个台(例如台S1-S8)的若干图像。在一些实施方式中,在每个台上获得3至10幅图像,用于创建背景模型。在此过程中,采用数字信号处理来为原始格式的每个像素确定一个可接受的取值范围。此背景模型为一个或若干像素是否已升至足以形成一个事件的值或是否已越过预先确定的温度阈值的判断提供依据。
[0028]随后使用各种过滤器对每一事件进行过滤,以确定其确实为火。在这种过滤中采用的一些判据涉及消除热点(日出、发动机排气等)及其他涉及确定该事件本身准确温度的问题的其他可能来源。
[0029]例如,有些实施方式可能包括提示太阳在天空中位置的模型。如果温度的突然升高与模型所预测的太阳位置相符,则可消除温升为野火的可能性。
[0030]作为替代或附加方式,各实施方式可能能够确定相机与热源的距离。使用此距离,可以确定热源是否到达成为野火的温度。由此,例如,处于较近距离的动物可能与位于不同距离的野火有类似的热迹象,但由于距离的差异,可以对两种热事件加以区分。
[0031]在另一种替代实施方式中,可对野火的运动特性进行大致地建模。如果测得的温度事件已有充足的热量被检测到,但又不符合相应的运动曲线,则可以确定,该事件不表示野火。例如,如果检测到了车辆的废气,且废气的运动符合车辆的曲线,或者至少不符合野火的运动曲线,则废气将不会被报告为野火。
[0032]由此,各实施方式可进行一项评价,其中涉及像素值及其与相机的距离(例如为了实现大气吸收而确定的距离)。距相机102的距离在下文中称为z深度。一旦各实施方式确定了温度并排除了其他可能的来源,即可以非常高的确定度确定该事件确实为火。在一些实施方式中,相应的计算在相机102内的板载处理系统内进行。
[0033]在一种实施方式中,确定z深度的方式可以是,识别相机的GPS位置、相机位置和周围区域的地形数据(例如从美国地质调查局(USGS)或其他数据来源获得),并开发周围地带的三维模型。随后各实施方式可采用相机的高度和角度以及此三维模型来为每一个相机台生成一幅深度地图,该深度地图对该台的图像视口内的每个像素指定一个z深度。将对事件的边界框的底部像素与深度地图中的对应像素进行比较,以确定事件距相机的距离。系统显示器采用此距离值显示事件(例如野火或其他事件)对相机的相对位置。事件可被发送至报警调度器302 (见图3),以确定事件的位置,并供物体分类过滤器用以估算事件物体的尺寸。在给定尺寸和纵横比下,各实施方式可以过滤出不可能是动物、人员、车辆或其他在给定场景中无意考虑的物体的事件。
[0034]在一些实现方式中,相机102拍摄图像的位置可以与实际地理位置数据(例如,GPS数据)进行关联。一旦根据地理位置数据获知了实际相机102的位置,即可在三维地形图上确定相机的位置,且一个台的给定帧的具体像素的深度值可得以确定。可针对倾斜度和高度作出校正。
[0035]将地理位置数据与相机102位置进行的关联可包括但不限于,将一幅所采集图像的像素位置建立关联,并根据热成像相机102的地理位置确定具体热成像相机图像中像素位置的深度值。在给定热成像相机102的高程和方向的条件下,图像中每个像素的距离或深度值可采用高程数据(例如,来自美国全国标高数据集(Nat1nal Elevat1n Dataset))进行计算。
[0036]需与一给定像素关联的深度值计算可采用一系列步骤实现,这些步骤用于确定(例如计算)每个像素如何表示从相机投射、经场景与大地相交的射线。一般而言,其实现方式可以是,在采用高程数据(例如,来自美国全国标高数据集(Nat1nal Elevat1nDataset))创建的一个线框地形模型上使用投影相机视图来估算相机视图中每个经渲染的像素在何处与线框相交,以计算每个图像元素或像素的底部的“z”深度值。此过程可采用通过逐渐增大z距离而进行的循环过程,直至投影高度在某一距离处与高程高度相交。
[0037]这可通过确定(例如,计算)一条长度等于相机高度的射线是否在投影距离处与地面相交的方式来实现。此确定过程可以重复,即将射线长度反复增加一个给定的量(例如,ldm),直至到达地面(例如,相交)或射线超出给定长度(例如,30km)。这种过长的长度可用于帮助绘制地平线。交叉点的维度、经度、高程和距离数据可以被存储,并对一列中的下一像素重复进行此确定(例如,计算)过程。在一列像素到达地平线之后,确定工作可转至新的一列。这种确定或计算可能基于可变的垂直视场、水平视场、标高和方向。最终的数据集可用于绘制一幅描述距离(例如,以灰度)、线以一给定距离(例如,每100m)布置的图像。所确定或计算出的图像可与一幅实际图像进行比较,以便对输入变量进行最终调整。一经完成,最终结果将提供一个“z”深度值地图,其可被保存,以便日后可即时提供分析。
[0038]作为对上述步骤的例示,一幅640x512像素的图像可能需要重复上述确定过程约250000 次。
[0039]在像素位置的深度值被确定后,即可能实现对在图像内所采集到的物体的尺寸或运动速度的确定。将图像的像素位置与位置数据相关联,确定与每一像素相关联的深度值,这些处理工作可在一个远程用户界面终端上以非现场方式进行。与图像的给定像素相关联的实际深度值可以被转送至相机系统,以供存储和现场使用。
[0040]上文讨论了背景建模。在一个物体被确定为是从一背景图像进行的转变时,将应用过滤器,以对所述物体进行分类。在这一语境中,物体是指在图像中采用下文所述算法被确定为从背景图像转变而来的矩形区域。
[0041]—种过滤器会考查在一给定帧内检测到的物体的数量,并将其与该台之前的帧进行比较。突然的大量变化(由该分析的配置确定其为大)提示有环境的显著变化或相机位置的运动。在此情况下,有些实施方式被配置为等待一个附加的帧,以确定其是与相机运动相关的暂时事件,还是环境的变化。如果该变化仍然存在,则其可触发建立一个新的背景模型
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