基于红外热成像的森林防火监测系统及信息融合方法技术领域
本发明涉及一种森林防火监测系统及信息融合方法，具体涉及基于红外热成像的
森林防火监测系统及信息融合方法，属于火灾预警技术领域。
背景技术
森林火灾是林业重要灾害之一，不仅会对林业资源造成损害，还会造成大范围环
境污染，通常森林的防火监测主要是人工瞭望和视频监控，人工瞭望方式是在制高点设立
瞭望哨，值班人员24小时轮流值班，但由于人为的疏忽和过失，会使得许多火情未能及早的
发现，延误灭火时间，造成严重后果；视频监控可实现远距离的火情监控，但还是还是会有
很多的弊端，如监控人员长时间观察监测设备，非常容易疲劳，导致监测的疏忽，在夜晚，监
控设备监测的范围有限，视频上几乎是漆黑一片；因此红外热成像技术被开发并广泛应用
于森林防火，利用红外热成像设备拍摄出的图像是温度分布状况，温度越高，物体发出的热
辐射越强，温度越低，物体的热辐射越弱，由此可判断监控区域是否发生火情，但目前市场
上用于森林防火的热成像设备、监控方法及数据的汇总，容错率低，易发生火灾的误报，劳
民伤财。因此，需要一种全新的基于红外热成像的森林防火监测系统及信息融合方法。
发明内容
本发明的目的是提供基于红外热成像的森林防火监测系统及信息融合方法，以解
决传统红外热成像监控系统容易出现误报、错报的问题，提高森林火灾的准确监测率。
所述基于红外热成像的森林防火监测系统包括热成像红外摄像一体机、云台、编
码器、无线网桥、远程监控设备、图像分析处理器、声光报警器和数据存储服务器；
热成像红外摄像一体机安装在云台上，云台固定在待监控区域，编码器的输入端
与热成像红外摄像一体机连接，其输出端与外部无线网桥连接，远程监控设备的输入端与
监控中心内的无线网桥连接，其输出端与图像分析处理器连接，图像分析处理器与声光报
警器连接，远程监控设备连有数据存储服务器。
优选的：热成像红外摄像一体机可获取其监控区域的实时热图像和实时影像，通
过控制远程监控设备可对云台进行操作，完成对热成像红外摄像一体机的转动、变焦，所收
集的热图像和影像通过编码器进行编码。
优选的：编码器利用H.264制式编码压缩实时热图像和实时影像。
优选的：图像分析处理器还包括图像预处理模块，用于对热图像的预处理；分析模
块，用于对处理后的实时热图像和实时影像进行分析，判断是否发生火灾；处理模块，如果
判断结果为发生火灾时，向声光报警器发出报警信号，同时将火灾影像反馈给远程监控设
备，如果判断火灾未发生时，则只给远程监控设备反馈实时数据。
所述基于红外热成像的森林防火监测系统的信息融合方法，通过以下步骤来实
现：
a)获取监测区域实时热图像和实时影像，编码后传输给远程监控设备，系统软件
首先将网络接收到的视频数据进行软解码并在显示器上显示，播放画面的同时对数据进行
存储；
b)图像处理，不断的从视频流中抽取帧并进行图像预处理，先将热图像转换为灰
度图像，然后扫描图像中所有像素点；
c)判断是否存在异常，通过预先设定着火点温度阈值，调整热成像红外摄像一体
机的亮度和对比度，使温度为60℃的点在图像上的灰度值为150，判断像素点灰度值是否大
于阈值，如过不存在灰度值大于150的像素点，则表明监控区域没有异常，执行步骤b)；如果
存在灰度值大于150的像素点，则标明监控区域有异常，执行步骤d)。
d)发出报警信号，同时将异常区域的实时热图像和实时影像传反馈给远程监控设
备，相关人员通过实时热图像和实时影像判定该区域是否发生火情，如果发生火情，则向相
关部门发出火灾警报，如果没发生火情，则执行步骤b)。
本发明与现有产品相比具有以下效果：能同时放置各种规格的容量瓶、量筒、烧杯
等实验室用容器，提高控水效果，结构简单、轻便，制作成本较低，可有效防止玻璃容器破
损，分层放置的同时可避免下层玻璃器皿及地面淋湿，可以根据需要随意移动，使用方便，
还可以当做普通存放架子使用。
附图说明
图1是本发明所述的基于红外热成像的森林防火监测系统的结构示意图；
图2是本发明所述的基于红外热成像的森林防火监测系统信息融合方法的流程
图；
图3是图像分析处理器的功能模块图；
图中：1-热成像红外摄像一体机、2-云台、3-编码器、4-无线网桥、5-远程监控设
备、6-图像分析处理器、7-声光报警器、8-数据存储服务器、9-图像预处理模块、10-分析模
块、11-处理模块。
具体实施方式
下面根据附图详细阐述本发明优选的实施方式。
如图1至图3所示，本发明所述的基于红外热成像的森林防火监测系统及信息融合
方法包括热成像红外摄像一体机1、云台2、编码器3、无线网桥4、远程监控设备5、图像分析
处理器6、声光报警器7和数据存储服务器8；
所述热成像红外摄像一体机1安装在云台2上，云台2固定在待监控区域，编码器3
的输入端与热成像红外摄像一体机1连接，其输出端与外部无线网桥4连接，远程监控设备5
的输入端与监控中心内的无线网桥4连接，其输出端与图像分析处理器6连接，图像分析处
理器6与声光报警器7连接，远程监控设备5连有数据存储服务器8；信息融合方法通过以下
步骤实现：
a)获取监测区域实时热图像和实时影像，编码后传输给远程监控设备5，系统软件
首先将网络接收到的视频数据进行软解码并在显示器上显示，播放画面的同时对数据进行
存储；
b)图像处理，不断的从视频流中抽取帧并进行图像预处理，先将热图像转换为灰
度图像，然后扫描图像中所有像素点；
c)判断是否存在异常，通过预先设定着火点温度阈值，调整热成像红外摄像一体
机1的亮度和对比度，使温度为60℃的点在图像上的灰度值为150，判断像素点灰度值是否
大于阈值，如过不存在灰度值大于150的像素点，则表明监控区域没有异常，执行步骤b)；如
果存在灰度值大于150的像素点，则标明监控区域有异常，执行步骤d)。
d)发出报警信号，同时将异常区域的实时热图像和实时影像传反馈给远程监控设
备5，相关人员通过实时热图像和实时影像判定该区域是否发生火情，如果发生火情，则向
相关部门发出火灾警报，如果没发生火情，则执行步骤b)。
进一步：热成像红外摄像一体机1可获取其监控区域的实时热图像和实时影像，通
过控制远程监控设备5可对云台2进行操作，完成对热成像红外摄像一体机1的转动、变焦，
所收集的热图像和影像通过编码器3进行编码。
进一步：编码器3利用H.264制式编码压缩实时热图像和实时影像。
进一步：图像分析处理器6还包括图像预处理模块9，用于对热图像的预处理；分析
模块10，用于对处理后的实时热图像和实时影像进行分析，判断是否发生火灾；处理模块
11，如果判断结果为发生火灾时，向声光报警器7发出报警信号，同时将火灾影像反馈给远
程监控设备5，如果判断火灾未发生时，则只给远程监控设备5反馈实时数据。
本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人
员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。