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1、(10)申请公布号 CN 102968877 A (43)申请公布日 2013.03.13 C N 1 0 2 9 6 8 8 7 7 A *CN102968877A* (21)申请号 201210460147.X (22)申请日 2012.11.15 G08B 17/12(2006.01) (71)申请人镇江石鼓文智能化系统开发有限公 司 地址 212003 江苏省镇江市润州区润州民营 经济开发区润兴路金泰大厦北单元4 楼404室 (72)发明人杜峥 (74)专利代理机构上海海颂知识产权代理事务 所(普通合伙) 31258 代理人季萍 (54) 发明名称 一种基于视频图像分析的火焰检测装置 。
2、(57) 摘要 本发明公开了一种基于视频图像分析的火灾 检测装置，包括用于采集视频图像的采集系统、视 频图像分析系统、火灾告警系统，所述视频图像分 析系统包括四个模块：视频图像预处理模块、移 动目标识别模块、火焰像素识别模块、火灾判断模 块，所述视频图像预处理模块，包括真实摄像头 系统，包括真实摄像头、第一驱动程序模块和第一 DirectShow组件； 虚拟摄像头系统，包括利用 DSF构架模拟出的虚拟摄像头、第二驱动程序模 块和第二DirectShow组件； 视频处理模块，从第 一DirectShow组件读取数据，对数据进行特 效 处理，传送给虚拟摄像头，本发明具有较高的火焰 识别精确度，适应。
3、范围广的优点。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书2页 附图1页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 1 页 1/1页 2 1.一种基于视频图像分析的火焰检测装置，包括用于采集视频图像的采集系统，对 监控场景的视频图像RGB数据采集；视频图像分析系统，对采集的数据进行转换、分析； 火灾告警系统；所述视频图像分析系统包括四个模块：视频图像预处理模块、移动目标识 别模块、火焰像素识别模块、火灾判断模块；其特征在于，所述视频图像预处理模块所述 视频图像预处理模块，包括真实摄像头系统，包括真实摄像头、第一驱动程序模块和第一 。
4、DirectShow组件； 虚拟摄像头系统，包括利用DSF构架模拟出的虚拟摄像头、第二驱动程 序模块和第二DirectShow组件； 视频处理模块，从第一DirectShow组件读取数据，对数 据进行特 效处理，传送给虚拟摄像头。 权 利 要 求 书CN 102968877 A 1/2页 3 一种基于视频图像分析的火焰检测装置 技术领域 0001 本发明涉及一种基于视频图像分析的火焰检测装置，尤其是通过对实时采集的视 频图像中像素颜色特征的分析，来进行火焰探测和告警，属于智能火灾监控的技术领域。 背景技术 0002 火灾监控和预警装置系统在许多领域，包括大型建筑物防火，森林防火，自然环境 监测。
5、中，起着非常重要的作用。传统的火灾监测技术和装置包括粒子型烟雾传感器、红外线 和激光技术等。粒子型烟雾传感器需要烟雾颗粒进入传感器才能引起报警，红外线和激光 技术也需要烟雾遮挡才能引发报警，另外，对大型空间的建筑物和室外环境，需要布局大量 的传感器设备才能达到较高的监控覆盖率和监测精度，造成成本上升。 0003 近年来随着视频监控系统和计算机视觉识别技术的发展和提高，基于视频图像分 析的火灾检测系统正有取代传统装置的趋势，尤其在大型建筑物防火和室外环境监测中。 在基于视频图像的火灾检测系统的现有技术中，许多方法被提出和采用。在这些方法中，基 于视频图像分析的火焰探测方法分为两个主要模块：移动目。
6、标的识别和分割，火焰特征分 析。经过移动目标的识别和分割处理的图像像素数据输入到火焰特征分析模块，通过对移 动目标的颜色、形状和跳动形式等特征进行分析，以及和火焰特有的特征进行分析对比，来 达到火焰识别和检测的目的。然而，在这些方法中，一些算法采用传统的颜色空间例如RGB 和YUV进行火焰颜色特征识别，误判率较高；一些算法首先执行火焰特征分析，再进行移动 目标识别，造成计算速度较慢，运行成本较高。而另外一些算法针对火焰形状等动态特征进 行分析和检测，算法架构复杂且误判率较高。 发明内容 0004 本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种基于视频图像分析的火灾 检测装置，本装置是通过对实。
7、时采集的视频图像中像素颜色特征在另外一种颜色空间上的 分析，来提高火灾检测和预警的精度，同时采用火焰检测和移动目标检测并行处理的方式， 来提高火灾检测的处理速度。 0005 本发明提供的技术方案，一种基于视频图像分析的火焰检测装置，包括用于采集 视频图像的采集系统，对监控场景的视频图像RGB数据采集； 0006 视频图像分析系统，对采集的数据进行转换、分析； 0007 火灾告警系统；所述视频图像分析系统包括四个模块：视频图像预处理模块、移 动目标识别模块、火焰像素识别模块、火灾判断模块；其中，所述视频图像预处理模块所述 视频图像预处理模块，包括真实摄像头系统，包括真实摄像头、第一驱动程序模块和。
8、第一 DirectShow组件； 虚拟摄像头系统，包括利用DSF构架模拟出的虚拟摄像头、第二驱动程 序模块和第二DirectShow组件； 视频处理模块，从第一DirectShow组件读取数据，对数 据进行特 效处理，传送给虚拟摄像头。 0008 本发明的优点：采用将采集的视频图像从RGB颜色空间转换为CIE xyY颜色空间， 说 明 书CN 102968877 A 2/2页 4 通过和标定的标准火焰颜色在CIE xy色度图上的分布特征对比，来达到火焰像素的识别。 CIE xy是一种设备独立的线性颜色空间，在本质上更能精确地表述颜色特征。标准火焰颜 色在CIE xy色度图上有明显的分辨性和独特。
9、性。所以本发明有较高的火焰检测精确度。另 外由于本发明采用火焰检测和移动目标检测并行处理的方式，火灾检测运行反应速度快， 适应范围广。 附图说明 0009 图1为本发明的装置结构框图。 0010 图2是本发明中视频图像预处理模块的结构框图。 具体实施方式 0011 下面结合具体附图和实施对本发明作进一步说明。 0012 如图1所示，本发明包括用于采集视频图像的采集系统301，视频图像分析系统 302，火灾告警系统307。其中视频图像分析系统包括四个模块： 视频图 像预处理模块 303，移动目标识别模块304，火焰像素识别模块305，和火灾判断模块306。 0013 视频图像采集系统301可以是。
10、模拟式摄像机，也可以是IP摄像机，来保证能连续 不断采集当前监控场景图像并输入到视频图像分析系统302。视频图像分析系统302位于 计算机系统内，对采集的视频图像进行处理和分析，并作出是否有火灾发生的判断。 首先， 视频图像分系统302通过预处理模块303对图像图像颜色空间转换等预处理。将视频采集 获取的RGB图像格式转换到CIE xyY颜色空间。预处理也可以包括去噪等处理，来进一步 提高火焰判断的精度和稳定性。视频图像预处理模块303，包括真实摄像头系统1，包括真 实摄像头11、第一驱动程序模块12和第一 DirectShow组件12； 虚拟摄像头系统2，包括 利用DSF构架模拟出的虚拟摄像。
11、头21、第二驱动程序模块22和第二DirectShow组件23； 视频处理模块3，从第一DirectShow组件12读取数据，对数据进行特 效处理，传送给虚拟 摄像头21。经过颜色空间转换后的视频图像数据分别输入到两个并行处理模块：移动目标 识别模块304和火焰像素识别模块305。这种并行处理不同于传统的串行处理，可大大加快 火灾判断的处理和反应速度。移动目标识别模块304还包括一帧背景图像缓存器。火焰像 素识别模块305还包括事先标定的标准火焰颜色数据图。火灾判断模块306接受移动目标 识别模块304和火焰像素识别模块305的输出结果，来作出是否有火灾发生的判断，并将火 灾预警信号输入到火灾预警系统307。火灾预警系统307为常规的火灾预警系统，火灾预警 系统307的作用及结构为本技术领域人员所熟知，此处不再详述。 说 明 书CN 102968877 A 1/1页 5 图1 图2 说 明 书 附 图CN 102968877 A 。