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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 基于圖像的火災(zāi)檢測(cè)系統(tǒng)
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡(jiǎn)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(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)技術(shù)要求，以視頻特點(diǎn)，利用計(jì)算機(jī)圖像識(shí)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(cè)控制裝置。既能實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控又能實(shí)現(xiàn)火災(zāi)探測(cè)。適用于大空間場(chǎng)所。 作品分兩種：一種為基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)；另一種是基于DSP做成標(biāo)準(zhǔn)型的火災(zāi)探測(cè)器。
- 詳細(xì)介紹：
- 本發(fā)明利用光電成像技術(shù)和圖像處理技術(shù)開(kāi)發(fā)出可實(shí)現(xiàn)早期火災(zāi)探測(cè)的系統(tǒng)。作品分兩種：一種為基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)，它是將監(jiān)控系統(tǒng)攝像機(jī)采集的視頻輸入到計(jì)算機(jī)中，利用火災(zāi)識(shí)別算法檢測(cè)是否發(fā)生火災(zāi)；另一種基于DSP做成標(biāo)準(zhǔn)型的火災(zāi)探測(cè)器，它是將火災(zāi)識(shí)別算法集成到DSP中，將識(shí)別結(jié)果送到中央控制平臺(tái)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(cè)、高智能、強(qiáng)靈敏的優(yōu)點(diǎn)。能夠及時(shí)探測(cè)到早期的火焰和煙霧并報(bào)警。既能實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控又能實(shí)現(xiàn)火災(zāi)探測(cè)，而且不需要單獨(dú)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(chǎng)所；可在室外環(huán)境中使用；可對(duì)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(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 為了解決大空間傳統(tǒng)感溫、感煙等火災(zāi)探測(cè)設(shè)備探測(cè)距離和靈敏度之間的矛盾，利用攝像機(jī)監(jiān)視畫(huà)面廣、靈敏度高的特點(diǎn)自動(dòng)探測(cè)現(xiàn)場(chǎng)是否發(fā)生火災(zāi)。方法一,對(duì)從攝像機(jī)獲得的圖像序列在計(jì)算機(jī)中使用各種圖像處理技術(shù)處理和分析，通過(guò)早期火災(zāi)在圖像中的特征探測(cè)火災(zāi)。方法二，將火災(zāi)識(shí)別算法移植到DSP開(kāi)發(fā)平臺(tái)，做成標(biāo)準(zhǔn)型火災(zāi)探測(cè)設(shè)備。圖像型火災(zāi)探測(cè)技術(shù)具有非接觸性，已成為大空間及戶外火災(zāi)探測(cè)需求的發(fā)展方向；反應(yīng)快，可提供直觀的火災(zāi)信息，實(shí)現(xiàn)火災(zāi)準(zhǔn)確定位。 主要技術(shù)指標(biāo):靈敏度：<=3s，準(zhǔn)確度:>=95%。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 該技術(shù)是將圖像處理、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、模式識(shí)別等高新技術(shù)應(yīng)用于火災(zāi)探測(cè)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(cè)系統(tǒng)，利用視頻監(jiān)控得到的圖像序列進(jìn)行火災(zāi)探測(cè)，與傳統(tǒng)火災(zāi)探器相比，具有非接觸式探測(cè)、高智能、強(qiáng)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(xiàn) [1] 楊娜娟,王慧琴 基于支持向量機(jī)的圖像型火災(zāi)探測(cè)算法[J]. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用 2010.4 [2] 吳愛(ài)國(guó), 杜春燕 基于混合高斯模型與小波變換的火災(zāi)煙霧探測(cè). 儀器儀表學(xué)報(bào) 2008.8
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 無(wú)
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無(wú)
作品可展示的形式
- 錄像
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 針對(duì)現(xiàn)有的火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)可報(bào)不可視的缺陷，開(kāi)發(fā)出智能圖像型火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)。根據(jù)市場(chǎng)要求，結(jié)合消防公共安全的需要，以視頻圖像特點(diǎn)，利用計(jì)算機(jī)圖像識(shí)別早期火焰和煙霧。該探測(cè)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(wú)法安裝常規(guī)火災(zāi)探測(cè)器的場(chǎng)所及需要火災(zāi)報(bào)警監(jiān)控的易燃易爆的環(huán)境。該系統(tǒng)報(bào)警響應(yīng)時(shí)間低于常規(guī)的火災(zāi)報(bào)警探測(cè)器。具有非接觸式、高靈敏度和快速反應(yīng)的特點(diǎn)，具有廣闊的市場(chǎng)的潛力和經(jīng)濟(jì)效益。
同類課題研究水平概述
- 國(guó)外各大公司和科研機(jī)構(gòu)對(duì)火災(zāi)探測(cè)技術(shù)有較深入的研究，基于各種火災(zāi)識(shí)別模式的火災(zāi)探測(cè)器相繼問(wèn)世，并在不斷改進(jìn)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(jì)算機(jī)視覺(jué)和模式識(shí)別的理論，采用模式識(shí)別算法，可以對(duì)4千米外的林火在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行識(shí)別并發(fā)出警報(bào)。Bosque公司的 BSDS系統(tǒng)采用紅外和普通攝像機(jī)的雙波段監(jiān)控，在準(zhǔn)確識(shí)別森林火災(zāi)的同時(shí)還可以區(qū)別其它現(xiàn)象的干擾，誤報(bào)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(kāi)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(yùn)動(dòng)檢測(cè)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(lái)對(duì)電站內(nèi)的火災(zāi)進(jìn)行監(jiān)控。德國(guó)漢堡的一家電子儀器公司MUT在2004年開(kāi)發(fā)出一套早期火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)IMUS&ARTUS，這套系統(tǒng)包括紅外攝像頭和相應(yīng)的后臺(tái)處理軟件，它可以不直接接觸實(shí)物，遠(yuǎn)程地測(cè)量燃燒體表面的溫度。 國(guó)內(nèi)一些研究機(jī)構(gòu)對(duì)于圖像型火災(zāi)探測(cè)技術(shù)也進(jìn)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(shí)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(jìn)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(cè)算法，這些都對(duì)火災(zāi)的智能化探測(cè)技術(shù)提出了一些新的解決方法，探測(cè)手段主要集中于使用紅外型攝像機(jī)，而且探測(cè)系統(tǒng)的算法抗干擾性還有待提高，需要建立一套獨(dú)立的防火探測(cè)系統(tǒng)，投入成本較高。中國(guó)科技大學(xué)的火災(zāi)科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研制出的LA-100型雙波段大空間早期火災(zāi)智能探測(cè)系統(tǒng)通過(guò)有關(guān)方面的驗(yàn)收，并在國(guó)內(nèi)的一些單位使用。該系統(tǒng)一部分的探測(cè)任務(wù)由紅外攝像機(jī)來(lái)完成，對(duì)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(jī)或特制的感煙紅外陣列器材。 上述幾種圖像型探測(cè)技術(shù)有一定的有效性和實(shí)用性，但大都局限于需要安裝專用視頻探測(cè)器，在成本和實(shí)用性上不具備推廣優(yōu)勢(shì)。 隨著計(jì)算機(jī)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(lái)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(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)火災(zāi)的探測(cè)，其必具有重要的應(yīng)用價(jià)值和實(shí)際意義。本項(xiàng)目將視頻監(jiān)控和圖像型火災(zāi)探測(cè)相結(jié)合，研究基于視頻監(jiān)控圖像的火災(zāi)探測(cè)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(cè)模塊，利用視頻監(jiān)控得到的視頻圖像實(shí)現(xiàn)火災(zāi)探測(cè)。
