一种火焰检测方法

摘要

一种火焰检测方法。因为火焰在一个位置具有一定的持续性等特点，本发明采集视频图像，利用颜色信息检测图像中具有火焰颜色特征的像素点，利用时域滤波检测运动区域等，检测出火焰区域。可用于远距离、大范围的火灾监控。

主权项

1.一种火焰检测方法，其特征是：步骤一：启动视频监控系统，采集视频图像；步骤二：利用颜色信息检测图像中具有火焰颜色特征的像素点，所述检测图像中具有火焰颜色特征的像素点的具体步骤如下：①将视频图像I_k从RGB颜色空间转化到YCrCb颜色空间：Y＝0.299×R+0.587×G+0.114×BCr＝(R-Y)×0.713+128Cb＝(B-Y)×0.564+128②计算Y、Cr、Cb的平均值：$Y_m=\frac{1}{K\times L}\underset{i=0,j=0}{\overset{K-1,L-1}{\Sigma }}Y(x_i,y_j)$${\mathrm{Cr}}_m=\frac{1}{K\times L}\underset{i=0,j=0}{\overset{K-1,L-1}{\Sigma }}\mathrm{Cr}(x_i,y_j)$${\mathrm{Cb}}_m=\frac{1}{K\times L}\underset{i=0,j=0}{\overset{K-1,L-1}{\Sigma }}\mathrm{Cb}(x_i,y_j)$其中：K表示图像帧的宽，L表示图像帧的高，x、y表示像素在图像中的空间位置，Y_m、Cr_m、Cb_m为图像Y、Cr、Cb分量对应的平均值；③将满足下式的像素组成的区域确定为疑似火焰区域：C＝(Y＞Y_m)∩(Cr＞Cr_m)∩(Cb＜Cb_m)∩(Y＞Cr)∩((Cr-Cb)＞T₁)其中：视频图像I_k(x，y)，k表示图像的帧号，x、y表示像素在图像中的空间位置，以图像左上角的像素为坐标原点，设每张图像的大小为K行L列，∩为‘逻辑与’操作符，T₁为阈值；步骤三：利用时域滤波检测运动区域：对相邻帧做时域滤波，采用(0.5，-0.25，-0.25)的滤波算子进行滤波，将滤波后值大于阈值的像素判为疑似火焰像素：M＝(0.5×I_k-0.25×I_k-1-0.25×I_k-2)＞T，其中，I表示像素灰度值，k表示图像序号，T为阈值；步骤四：将同时满足步骤二和步骤三的区域作为疑似火焰区域：逻辑与的公式为：F(x，y)＝C(x，y)∩M(x，y)；步骤五：根据火焰在一个位置具有一定的持续性，缓存N帧通过步骤四所得的检测结果，统计像素被判为疑似火焰的次数：其中i表示缓存中的图像序号；步骤六：对统计结果进行均值滤波，若滤波后有像素值大于阈值，则认为视频中存在火焰，且该像素位置即为火焰中心区域的位置，均值滤波是指：$\mathrm{avg}(x,y)=D(x,y)\otimes m,$$m=\frac{1}{9}\left[\begin{array}{ccc}1& 1& 1\\ 1& 1& 1\\ 1& 1& 1\end{array}\right],$其中表示卷积，m表示均值滤波算子。