一种应用于取暖器的防火装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及使用摄像头视频监控，运用背景差分的检测方法，实现在无人状况下 电暖气的自动关闭。该发明确保在无人环境下，取暖器的自动关闭，即防止了意外火灾的产 生，保证了财产安全，也起到节能环保及防盗的作用。
【背景技术】
[0002] 为了使装置能有效的工作，故要选择最好的方法。目前应用于目标检测的方法主 要是背景减除法、帧差法和光流法等。光流法是对序列的运动进行全局的分析，能较好地检 测出序列中运动的各个物体，但是运算量较大。帧差法是以相邻帧的差值图像所获得的运 动信息进行分析，具有简单实时的优点，因为本发明是应用于检测人是否存在于当前环境， 当人在两帧变化过小时，就可能会产生误判。背景减除法需要有一个背景图像，用当前图像 减去背景图像，便可得目标的图像，这种方法简单快捷。由于背景图的存在，有人的图像与 无人的图像有明显的差别，非常适用于本发明。因此该装置选择背景差分法进行研究。
【发明内容】
[0003] 本发明是利用视频监控人员来控制取暖器的开启和关闭，主要使用固定摄像机对 场景进行监控，背景减除法通过输入图像与背景模型进行比较的方法检测运动目标。由于 运动物体和背景在灰度或色彩上存在差别，相减后所得结果中每一像素的值和一个预先设 定的阈值相比较，如果这个像素的值大于设定的阈值，则判定被监控的场景中存在运动物 体，从而得到运动的目标。其公式表示如下：
式中，F(X，Y)表示当前获取的图像，B(X，Y)表示只包含背景信息的图像，C为预先设定 的阈值，可以根据实际情况确定阈值进行处理。所以先由摄像头进行采样，采样的图像像素 值与原来设置的背景图像素值相减得到差分图像，然后对差分图像二值化。事先要确定的 阈值，而且设定检测的时间T，如果图像区域的像素值变化很大，可以认为这是由于图像中 人运动引起的。当其像素值变化小于设定的阈值且时间达到设定检测时间T时，表示人已 经离开，此时取暖器就可以自动关闭。因为背景建模，简单方便，而且只观察人是否存在于 该空间，所以差分得到的图像变化很大，很容易进行处理，算法简单，计算量小，而且操作性 很大。
【附图说明】
[0004] 图1为背景差分法工作流程 图2为视频监控取暖器防火工作流程 图3为当前帧的图像和二值化后的图像 图4 (a)为原背景图像 图4 (b)为第N帧图像 图4 (c)为第N帧二值化的图像。
【具体实施方式】
[0005] 下面结合附图对本发明进一步说明。
[0006] 图1为取暖器防火系统，1是摄像头进行对火炉的监控，2是一台PC机，1和2通过 贴墙的导线相连，3为一个双向的晶闸管对的火炉进行关闭，晶闸管可以放在单片机上，也 可以装在火炉上。4是一个单片机，当接受到PC产生的关闭信号就对晶闸管产生一个置0 的电压。5就是火炉。
[0007] 图2为背景减除法的原理流程图，fk是取出第几帧的画面；bk为背景图。DK为差 分图，RK为经过二值化和滤波处理了噪声影响得到所需要的最终图像。首先设定背景图，用 视频采样的图像像素与背景图像素差分，然后把得到的差分图进行二值化，得到二值图像， 通过滤波减除噪声的影响，最后与原来设定的阈值比较，判断是否有人的运动。
[0008] 图3为视频监控取暖器防火的工作流程图，首先用摄像头进行图像采集，在主机 安装好采集卡，用数据线把摄像头和主机连接起来，然后安装采集卡驱动程序，就可以将采 集图像传给PC机处理，在PC机正常工作情况下，自动开启监控文件。根据实际情况设定阈 值，再设定检测时间T。进行图1所示的背景减除法处理，得到的图像与原来设定的阈值进 行比较。如果图像的像素值变化大于阈值，系统判定有人在存在于该环境。如果图像像素 值变化小于阈值，系统就判定没有人存在，然后摄像头持续观察，如果系统判定没有不存在 于该环境且时间达到设定的检测时间T时，PC机就会产生一个关闭信号，并传输给单片机， 单片机给双向晶闸管阳极一个反压，取暖器断电，自动关闭。
[0009] 图3为当前帧素图像和对应的与背景图像差分二值化后所得的图像，二值化的图 像如果像素值变化大于阈值，则表明有人在运动，反之人没有运动。
【主权项】
1. 本发明结构包括了摄像头1，PC机2，双向的晶闸管3，单片机4，火炉5,摄像头进行 采样，把采集的样本传给PC机进行处理，PC级给单片机传送信号，单片机控制双向晶闸管 对火炉进行关断。2. 根据权利要求1所述，摄像头与PC经过导线进行连接，能保证信号不受干扰；单片 机绑定在火炉开关附近，减小占有空间。
【专利摘要】本发明<b>一</b>种应用于取暖器的防火装置可以是在无人的情况下对的取暖器进行关断，本发明由摄像头、PC机、单片机、晶闸管组成。摄像头进行图像采集，把采集的图像传给PC机进行处理，在pc机上面进行预处理，二值化和比较后，将信号传给单片机，单片机控制晶闸管来完成对取暖器关。因此本发明可以防止火灾，也能起到节能环保的作用。
【IPC分类】G06K9/00, H04N7/18
【公开号】CN105262995
【申请号】CN201510661709
【发明人】刘宏伟, 梁艳阳, 张皓然, 刘威, 李关高, 郭育铭
【申请人】西南科技大学
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年10月15日