基本信息
- 項目名稱：
- 基于圖像的火災(zāi)檢測系統(tǒng)
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 本作品結(jié)合新技術(shù)的發(fā)展及消防公共安全的更高要求，根據(jù)GB15631-2008標準及相關(guān)技術(shù)要求，以視頻特點，利用計算機圖像識別火焰和煙霧的技術(shù)，制作了一種新型圖像型火災(zāi)檢測控制裝置。既能實現(xiàn)視頻監(jiān)控又能實現(xiàn)火災(zāi)探測。適用于大空間場所。 作品分兩種：一種為基于計算機視覺；另一種是基于DSP做成標準型的火災(zāi)探測器。
- 詳細介紹：
- 本發(fā)明利用光電成像技術(shù)和圖像處理技術(shù)開發(fā)出可實現(xiàn)早期火災(zāi)探測的系統(tǒng)。作品分兩種：一種為基于計算機視覺，它是將監(jiān)控系統(tǒng)攝像機采集的視頻輸入到計算機中，利用火災(zāi)識別算法檢測是否發(fā)生火災(zāi)；另一種基于DSP做成標準型的火災(zāi)探測器，它是將火災(zāi)識別算法集成到DSP中，將識別結(jié)果送到中央控制平臺及互聯(lián)網(wǎng)。它不受空間高度、氣流速度、熱障、易爆、有毒等環(huán)境條件的限制，具有非接觸式探測、高智能、強靈敏的優(yōu)點。能夠及時探測到早期的火焰和煙霧并報警。既能實現(xiàn)視頻監(jiān)控又能實現(xiàn)火災(zāi)探測，而且不需要單獨加裝圖像采集單元，節(jié)省成本，避免重復(fù)投資?？稍诖罂臻g、大面積的環(huán)境中使用；可用于多粉塵、高濕度的場所；可在室外環(huán)境中使用；可對火災(zāi)現(xiàn)象中的圖像信息做出快速反應(yīng)；可提供直觀的火災(zāi)信息。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標
- 為了解決大空間傳統(tǒng)感溫、感煙等火災(zāi)探測設(shè)備探測距離和靈敏度之間的矛盾，利用攝像機監(jiān)視畫面廣、靈敏度高的特點自動探測現(xiàn)場是否發(fā)生火災(zāi)。方法一,對從攝像機獲得的圖像序列在計算機中使用各種圖像處理技術(shù)處理和分析，通過早期火災(zāi)在圖像中的特征探測火災(zāi)。方法二，將火災(zāi)識別算法移植到DSP開發(fā)平臺，做成標準型火災(zāi)探測設(shè)備。圖像型火災(zāi)探測技術(shù)具有非接觸性，已成為大空間及戶外火災(zāi)探測需求的發(fā)展方向；反應(yīng)快，可提供直觀的火災(zāi)信息，實現(xiàn)火災(zāi)準確定位。 主要技術(shù)指標:靈敏度：<=3s，準確度:>=95%。
科學(xué)性、先進性
- 該技術(shù)是將圖像處理、計算機視覺、模式識別等高新技術(shù)應(yīng)用于火災(zāi)探測控制技術(shù)中，在現(xiàn)有的視頻監(jiān)控系統(tǒng)上加裝圖像型火災(zāi)探測系統(tǒng)，利用視頻監(jiān)控得到的圖像序列進行火災(zāi)探測，與傳統(tǒng)火災(zāi)探器相比，具有非接觸式探測、高智能、強靈敏度的特征而不受空間高度、氣流速度、熱障、易爆和有毒等環(huán)境條件的限制。 參考文獻 [1] 楊娜娟,王慧琴 基于支持向量機的圖像型火災(zāi)探測算法[J]. 計算機應(yīng)用 2010.4 [2] 吳愛國, 杜春燕 基于混合高斯模型與小波變換的火災(zāi)煙霧探測. 儀器儀表學(xué)報 2008.8
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 無
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 錄像
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 針對現(xiàn)有的火災(zāi)探測系統(tǒng)可報不可視的缺陷，開發(fā)出智能圖像型火災(zāi)探測系統(tǒng)。根據(jù)市場要求，結(jié)合消防公共安全的需要，以視頻圖像特點，利用計算機圖像識別早期火焰和煙霧。該探測系統(tǒng)集可視火災(zāi)監(jiān)控、安全防范于一體，可網(wǎng)絡(luò)化集中監(jiān)控，廣泛適用于風(fēng)力發(fā)電、冶金、發(fā)電、石油化工、隧道等行業(yè)。還可用于無法安裝常規(guī)火災(zāi)探測器的場所及需要火災(zāi)報警監(jiān)控的易燃易爆的環(huán)境。該系統(tǒng)報警響應(yīng)時間低于常規(guī)的火災(zāi)報警探測器。具有非接觸式、高靈敏度和快速反應(yīng)的特點，具有廣闊的市場的潛力和經(jīng)濟效益。
同類課題研究水平概述
- 國外各大公司和科研機構(gòu)對火災(zāi)探測技術(shù)有較深入的研究，基于各種火災(zāi)識別模式的火災(zāi)探測器相繼問世，并在不斷改進和完善，在眾多的產(chǎn)品中利用圖像信息的火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)為數(shù)也不少。ECP 公司的森林火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，利用計算機視覺和模式識別的理論，采用模式識別算法，可以對4千米外的林火在短時間內(nèi)進行識別并發(fā)出警報。Bosque公司的 BSDS系統(tǒng)采用紅外和普通攝像機的雙波段監(jiān)控，在準確識別森林火災(zāi)的同時還可以區(qū)別其它現(xiàn)象的干擾，誤報率較低。在大空間火災(zāi)監(jiān)控方面有ISL公司和Magnox Electric公司聯(lián)合開發(fā)的用于電站火災(zāi)監(jiān)控的VSD-8系統(tǒng)，該系統(tǒng)以視頻運動檢測軟件為主體，使用了各種濾波器技術(shù)，并與人工智能相結(jié)合，可以用來對電站內(nèi)的火災(zāi)進行監(jiān)控。德國漢堡的一家電子儀器公司MUT在2004年開發(fā)出一套早期火災(zāi)探測系統(tǒng)IMUS&ARTUS，這套系統(tǒng)包括紅外攝像頭和相應(yīng)的后臺處理軟件，它可以不直接接觸實物，遠程地測量燃燒體表面的溫度。 國內(nèi)一些研究機構(gòu)對于圖像型火災(zāi)探測技術(shù)也進行的研究。西安交通大學(xué)學(xué)者研究并提出基于可信度模型的多特征融合處理的火焰識別算法，華中科技大學(xué)學(xué)者研究基于K均值聚類方法的分形編碼技術(shù)進行煙霧圖像分割算法，上海交通大學(xué)學(xué)者提出了基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的火災(zāi)探測算法，這些都對火災(zāi)的智能化探測技術(shù)提出了一些新的解決方法，探測手段主要集中于使用紅外型攝像機，而且探測系統(tǒng)的算法抗干擾性還有待提高，需要建立一套獨立的防火探測系統(tǒng)，投入成本較高。中國科技大學(xué)的火災(zāi)科學(xué)國家重點實驗室研制出的LA-100型雙波段大空間早期火災(zāi)智能探測系統(tǒng)通過有關(guān)方面的驗收，并在國內(nèi)的一些單位使用。該系統(tǒng)一部分的探測任務(wù)由紅外攝像機來完成，對己經(jīng)有安裝閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)的單位，需要加裝一定數(shù)量的紅外攝像機或特制的感煙紅外陣列器材。 上述幾種圖像型探測技術(shù)有一定的有效性和實用性，但大都局限于需要安裝專用視頻探測器，在成本和實用性上不具備推廣優(yōu)勢。 隨著計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛。如果能充分利用視頻監(jiān)控系統(tǒng)，利用其采集的圖像同時實現(xiàn)對火災(zāi)的探測，其必具有重要的應(yīng)用價值和實際意義。本項目將視頻監(jiān)控和圖像型火災(zāi)探測相結(jié)合，研究基于視頻監(jiān)控圖像的火災(zāi)探測技術(shù)，是在現(xiàn)有的視頻監(jiān)控系統(tǒng)上加裝圖像型火災(zāi)探測模塊，利用視頻監(jiān)控得到的視頻圖像實現(xiàn)火災(zāi)探測。
