发明名称 一种图像型火灾探测器的火焰快速定位方法及装置
摘要 本发明提供了一种图像型火灾探测器的火焰快速定位方法,该方法包括:根据参考点的图像坐标和空间坐标,获取目标点在y方向上图像坐标对应的空间坐标;根据参考点的图像坐标和空间坐标,获取目标点在x方向上图像坐标对应的空间坐标;根据获取的目标点分别在y方向、x方向上图像坐标对应的空间坐标,输出空间坐标。
申请公布号 CN102903106B 申请公布日期 2015.09.02
申请号 CN201210351811.7 申请日期 2012.09.21
申请人 东方网力科技股份有限公司 发明人 孙楠;曾建平
分类号 G06T7/00(2006.01)I 主分类号 G06T7/00(2006.01)I
代理机构 代理人
主权项 一种图像型火灾探测器的火焰快速定位方法,该方法包括:第一步骤,根据参考点的图像坐标和空间坐标,获取目标点在y方向上图像坐标对应的空间坐标;第二步骤,根据参考点的图像坐标和空间坐标,获取目标点在x方向上图像坐标对应的空间坐标;第三步骤,根据获取的目标点分别在y方向、x方向上图像坐标对应的空间坐标,输出空间坐标;所述第一步骤包括:步骤a:设定b<sub>0</sub>的初始值为h<sub>r</sub>/2,h<sub>r</sub>为图像的像素高度,参考点的图像坐标为(x<sub>1</sub>,y<sub>1</sub>)、(x<sub>2</sub>,y<sub>2</sub>)…(x<sub>m</sub>,y<sub>m</sub>),其对应的空间坐标为(X<sub>1</sub>,Y<sub>2</sub>)、(X<sub>2</sub>,Y<sub>2</sub>)…(X<sub>m</sub>,Y<sub>m</sub>),m为参考点的个数,m∈[4,6];步骤b:根据b<sub>0</sub>分别获取k、c,其公式如下:<maths num="0001" id="cmaths0001"><math><![CDATA[<mfenced open='' close=''><mtable><mtr><mtd><mi>k</mi><mo>=</mo><mfrac><mrow><mfrac><mn>1</mn><mi>m</mi></mfrac><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>m</mi></munderover><mfrac><mn>1</mn><mrow><msub><mi>b</mi><mn>0</mn></msub><mo>-</mo><msub><mi>y</mi><mi>i</mi></msub></mrow></mfrac><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>m</mi></munderover><msub><mi>Y</mi><mi>i</mi></msub><mo>-</mo><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>m</mi></munderover><mfrac><msub><mi>Y</mi><mi>i</mi></msub><mrow><msub><mi>b</mi><mn>0</mn></msub><mo>-</mo><msub><mi>y</mi><mi>i</mi></msub></mrow></mfrac></mrow><mrow><mfrac><mn>1</mn><mi>m</mi></mfrac><msup><mrow><mo>(</mo><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>m</mi></munderover><mfrac><mn>1</mn><mrow><msub><mi>b</mi><mn>0</mn></msub><mo>-</mo><msub><mi>y</mi><mi>i</mi></msub></mrow></mfrac><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup><mo>-</mo><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>m</mi></munderover><msup><mrow><mo>(</mo><mfrac><mn>1</mn><mrow><msub><mi>b</mi><mn>0</mn></msub><mo>-</mo><msub><mi>y</mi><mi>i</mi></msub></mrow></mfrac><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup></mrow></mfrac></mtd></mtr><mtr><mtd><mi>c</mi><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><mi>m</mi></mfrac><mrow><mo>(</mo><mi>k</mi><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>m</mi></munderover><mfrac><mn>1</mn><mrow><msub><mi>b</mi><mn>0</mn></msub><mo>-</mo><msub><mi>y</mi><mi>i</mi></msub></mrow></mfrac><mo>-</mo><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>m</mi></munderover><msub><mi>y</mi><mi>i</mi></msub><mo>)</mo></mrow></mtd></mtr></mtable></mfenced>]]></math><img file="FDA0000700830430000011.GIF" wi="649" he="534" /></maths>并根据获取的k、c,获取b,其公式如下:<maths num="0002" id="cmaths0002"><math><![CDATA[<mrow><mi>b</mi><mo>=</mo><mfrac><mi>k</mi><mrow><msub><mi>Y</mi><mi>i</mi></msub><mo>+</mo><mi>c</mi></mrow></mfrac><mo>+</mo><msub><mi>y</mi><mi>i</mi></msub></mrow>]]></math><img file="FDA0000700830430000012.GIF" wi="260" he="145" /></maths>步骤c:计算b与b<sub>0</sub>的差值diff<sub>b</sub>,即diff<sub>b</sub>=|b‑b<sub>0</sub>|,如果diff<sub>b</sub>>T<sub>b</sub>,则对b<sub>0</sub>进行调整,并转入步骤b,如果diff<sub>b</sub>≤T<sub>b</sub>,则输出b、k、c,并转入步骤d;其中对b<sub>0</sub>进行调整具体如下:如果b>b<sub>0</sub>,则b<sub>0</sub>=b<sub>0</sub>+1,如果b<b<sub>0</sub>,则b<sub>0</sub>=b<sub>0</sub>‑1;T<sub>b</sub>∈[2mm,20mm];步骤d:根据b、k、c,获取在y方向上图像坐标对应的空间坐标,其公式如下:<maths num="0003" id="cmaths0003"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>Y</mi><mi>j</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><mi>k</mi><mrow><mi>b</mi><mo>-</mo><msub><mi>y</mi><mi>j</mi></msub></mrow></mfrac><mo>-</mo><mi>c</mi></mrow>]]></math><img file="FDA0000700830430000021.GIF" wi="246" he="147" /></maths>其中,y<sub>j</sub>为目标点在y方向上的图像坐标,Y<sub>j</sub>为目标点在y方向上的空间坐标;所述第二步骤包括:步骤e:根据参考点的图像坐标为(x<sub>1</sub>,y<sub>1</sub>)、(x<sub>2</sub>,y<sub>2</sub>)…(x<sub>m</sub>,y<sub>m</sub>),其对应的空间坐标为(X<sub>1</sub>,Y<sub>2</sub>)、(X<sub>2</sub>,Y<sub>2</sub>)…(X<sub>m</sub>,Y<sub>m</sub>),m∈[4,6],第一步骤中步骤c获取的b,以及图像中心点的x坐标V,获取λ、ω,其公式如下:<maths num="0004" id="cmaths0004"><math><![CDATA[<mfenced open='' close=''><mtable><mtr><mtd><mi>&lambda;</mi><mo>=</mo><mfrac><mrow><mfrac><mn>1</mn><mi>m</mi></mfrac><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>m</mi></munderover><mfrac><mrow><msub><mi>x</mi><mi>i</mi></msub><mo>-</mo><mi>V</mi></mrow><mrow><mi>b</mi><mo>-</mo><msub><mi>y</mi><mi>i</mi></msub></mrow></mfrac><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>m</mi></munderover><msub><mi>X</mi><mi>i</mi></msub><mo>-</mo><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>m</mi></munderover><msub><mi>X</mi><mi>i</mi></msub><mfrac><mrow><msub><mi>x</mi><mi>i</mi></msub><mo>-</mo><mi>V</mi></mrow><mrow><mi>b</mi><mo>-</mo><msub><mi>y</mi><mi>i</mi></msub></mrow></mfrac></mrow><mrow><mfrac><mn>1</mn><mi>m</mi></mfrac><msup><mrow><mo>(</mo><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>m</mi></munderover><mfrac><mrow><msub><mi>x</mi><mi>i</mi></msub><mo>-</mo><mi>V</mi></mrow><mrow><mi>b</mi><mo>-</mo><msub><mi>y</mi><mi>i</mi></msub></mrow></mfrac><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup><mo>-</mo><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>m</mi></munderover><msup><mrow><mo>(</mo><mfrac><mrow><msub><mi>x</mi><mi>i</mi></msub><mo>-</mo><mi>V</mi></mrow><mrow><mi>b</mi><mo>-</mo><msub><mi>y</mi><mi>i</mi></msub></mrow></mfrac><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup></mrow></mfrac></mtd></mtr><mtr><mtd><mi>&omega;</mi><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><mi>m</mi></mfrac><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>m</mi></munderover><mrow><mo>(</mo><msub><mi>X</mi><mi>i</mi></msub><mo>-</mo><mfrac><mrow><mi>&lambda;</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>x</mi><mi>i</mi></msub><mo>-</mo><mi>V</mi><mo>)</mo></mrow></mrow><mrow><mi>b</mi><mo>-</mo><msub><mi>y</mi><mi>i</mi></msub></mrow></mfrac><mo>)</mo></mrow></mtd></mtr></mtable></mfenced>]]></math><img file="FDA0000700830430000022.GIF" wi="669" he="521" /></maths>步骤f:根据b、λ、ω,获取在x方向上图像坐标对应的空间坐标,其公式如下:<maths num="0005" id="cmaths0005"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>X</mi><mi>j</mi></msub><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><msub><mi>x</mi><mi>j</mi></msub><mo>-</mo><mi>V</mi><mo>)</mo></mrow><mo>*</mo><mfrac><mi>&lambda;</mi><mrow><mi>b</mi><mo>-</mo><msub><mi>y</mi><mi>j</mi></msub></mrow></mfrac><mo>+</mo><mi>&omega;</mi></mrow>]]></math><img file="FDA0000700830430000023.GIF" wi="447" he="156" /></maths>其中,x<sub>j</sub>为目标点在x方向上的图像坐标,y<sub>j</sub>为目标点在y方向上的图像坐标,X<sub>j</sub>为目标点在x方向上的空间坐标。
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