資源描述：
《視頻圖像檢測(cè)火災(zāi)探測(cè)技術(shù)比較.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、728化工自動(dòng)化及儀表第40卷視頻圖像檢測(cè)火災(zāi)探測(cè)技術(shù)比較徐冬新(中化集團(tuán)泉州石化有限公司HSE部，福建泉州362103)摘要介紹視頻圖像檢測(cè)技術(shù)在火災(zāi)探測(cè)中的應(yīng)用，研究視頻圖像檢測(cè)火災(zāi)探測(cè)器的原理、構(gòu)成和算法，并比較該技術(shù)和其他火災(zāi)探測(cè)技術(shù)的優(yōu)、缺點(diǎn)。關(guān)鍵詞視頻圖像檢測(cè)火災(zāi)探測(cè)技術(shù)中圖分類號(hào)TH811文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼B文章編號(hào)1000—3932(2013)06_0728—02第一代商用的視頻圖像檢測(cè)(VideoImageDetection，VID)火災(zāi)探測(cè)器出現(xiàn)在2000年左右，它在原有的輻射能量型火焰探測(cè)器基礎(chǔ)上做出改進(jìn)。VID使用黑白CCD獲得
2、火災(zāi)特征，而不是傳統(tǒng)技術(shù)中使用的紫外或紅外光譜傳感器。傳統(tǒng)的輻射能量火焰?zhèn)鞲衅骺蓽y(cè)量預(yù)先定義的單個(gè)或多個(gè)波長(zhǎng)的能量總和，以此確定測(cè)量的信號(hào)是真實(shí)的火災(zāi)，或是錯(cuò)誤特征干擾。然而，VID改變了算法，通過測(cè)量光強(qiáng)、顏色、形狀、移動(dòng)、閃爍頻率和每幀圖像時(shí)間的改變確定火災(zāi)。兩年以后開發(fā)出可以檢測(cè)煙霧的VID軟件，宣稱可以配合現(xiàn)有的安防攝像頭，安裝在客戶現(xiàn)有的個(gè)人電腦上使用。但是隨著攝像頭技術(shù)的進(jìn)步，分辨率增高，產(chǎn)生太多的附加數(shù)據(jù)，使現(xiàn)有的軟件無(wú)法正常工作。另外，如果在黑暗環(huán)境下煙霧識(shí)別軟件也無(wú)法工作。在以上技術(shù)的基礎(chǔ)上，2005年出現(xiàn)第二代VID火災(zāi)探測(cè)
3、器，它將火焰探測(cè)和煙霧探測(cè)結(jié)合起來，使用高感光或者內(nèi)建紅外光的攝像頭，并使用數(shù)字信號(hào)處理器完成視頻圖像的處理和檢測(cè)算法。2008年出現(xiàn)的最新一代VID火災(zāi)探測(cè)器，將火焰和煙霧的視頻圖像檢測(cè)緊密結(jié)合，有效整合成一個(gè)產(chǎn)品。1視頻圖像檢測(cè)火災(zāi)探測(cè)技術(shù)基于視頻圖像檢測(cè)技術(shù)的火災(zāi)探測(cè)器，包括一個(gè)常規(guī)彩色攝像頭、一個(gè)紅外攝像頭，一個(gè)紅外光源，圖像俘獲處理和數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)。使用紅外攝像頭是為了增強(qiáng)探測(cè)器檢測(cè)火焰并減少誤報(bào)的能力。紅外攝像頭提供的圖像中只能看到火焰和熱源。紅外光源使探測(cè)器能在黑暗的環(huán)境工作，特別是檢測(cè)煙霧火。圖1為探測(cè)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
4、囂揪簍H勰，舾廣一一]一TI蘭夕竺j．???J矚磊面L．?．一·圖1VID火災(zāi)探測(cè)器結(jié)構(gòu)框圖探測(cè)器可以將視野分為16個(gè)子區(qū)域，包括重要監(jiān)控區(qū)域和非重要監(jiān)控區(qū)域，重要區(qū)域可能存在的錯(cuò)誤和干擾源或者火災(zāi)發(fā)生的可能性非常小。DSP中裝載了智能圖像識(shí)別和處理算法。首先輸入來自常規(guī)彩色攝像頭和紅外攝像頭的數(shù)字圖像，然后通過數(shù)據(jù)濾波處理、背景學(xué)習(xí)和建模、物理特征分析、數(shù)據(jù)融合、報(bào)警可行性計(jì)算，最后輸出。算法流程如圖2所示。VID系統(tǒng)有兩種類型的報(bào)警輸出——煙和火焰?；鹧婧蜔熜盘?hào)的識(shí)別和處理是分離的。在探測(cè)中，一幀或多幀圖像被放上疑似火焰或煙霧的標(biāo)記。這些標(biāo)
5、記在視頻屏幕監(jiān)控器中被追蹤并顯示。DSP將量化和處理來自多張圖像的煙霧和火焰特征。一旦煙霧和／或火焰特征的可能性超過預(yù)先設(shè)定限度，圖像幀的顏色將從綠轉(zhuǎn)紅。然后，探測(cè)器發(fā)布火災(zāi)報(bào)警給本地火災(zāi)安全系統(tǒng)，同時(shí)VID火災(zāi)探測(cè)器上的報(bào)警燈也打開。收稿日期：2013-Ol一14(修改稿)基金項(xiàng)目：中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目(2012一IV旬19)第6期徐冬新．視頻圖像檢測(cè)火災(zāi)探測(cè)技術(shù)比較729N系列幀視頻圖像提高圖像和過濾背景學(xué)習(xí)和建模計(jì)算并提取煙和火焰的特征F．～只么竺蘭∑BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)出一定范圍7．．．．．．．．．．．．．．．．．．：!：．】
6、I．．．．．．．．．．．．一煙和火焰可能性增強(qiáng)圖2VID火災(zāi)探測(cè)器算法流程VID系統(tǒng)可作為獨(dú)立的火災(zāi)探測(cè)器使用，視頻處理和報(bào)警算法執(zhí)行在探測(cè)器內(nèi)完成。也可組成中心化檢測(cè)系統(tǒng)，單個(gè)計(jì)算單元可連接和處理8個(gè)以上的攝像頭信息。VID探測(cè)器會(huì)將煙和火災(zāi)的檢測(cè)靈敏度分為5級(jí)，1級(jí)最高，5級(jí)最低，3級(jí)是VID探測(cè)器的默認(rèn)靈敏度等級(jí)。靈敏度的等級(jí)可根據(jù)應(yīng)用的環(huán)境調(diào)節(jié)。探測(cè)器攝像頭的視野決定了在VID系統(tǒng)應(yīng)用中的性能?？赏ㄟ^使用不同的透鏡調(diào)節(jié)視野大小，默認(rèn)設(shè)置是32。。2技術(shù)比較現(xiàn)有5種火災(zāi)探測(cè)技術(shù)，包括：視頻探測(cè)器、線型溫度探測(cè)系統(tǒng)、火焰探測(cè)器、煙霧探測(cè)系統(tǒng)
7、和點(diǎn)式探測(cè)器。3。，其性能比較列于表1。3結(jié)束語(yǔ)視頻探測(cè)器結(jié)合了火焰探測(cè)器和煙霧探測(cè)系統(tǒng)的功能，基本可以取代后面4種技術(shù)。點(diǎn)式探表1現(xiàn)有火災(zāi)探測(cè)報(bào)警技術(shù)比較測(cè)器主要是和火災(zāi)安全系統(tǒng)中的水噴淋頭結(jié)合使用，探測(cè)對(duì)象包括溫度、煙霧以及氣體等。線型溫度探測(cè)系統(tǒng)包括傳統(tǒng)的基于電傳感的感溫電纜、新型的拉曼散射感溫火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)(歐洲)和光纖光柵感溫火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)(中國(guó))。這些新型的基于光纖傳感技術(shù)的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)具有探測(cè)區(qū)域范圍廣、受環(huán)境影響小以及可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。VID火災(zāi)探測(cè)技術(shù)和其他技術(shù)比較起來有反應(yīng)速度快，定位火災(zāi)的同時(shí)可監(jiān)測(cè)火災(zāi)的發(fā)展。但是可靠性和有效性
8、不確定，因?yàn)樵摷夹g(shù)受環(huán)境影響較大，如：鏡頭被污染及應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)能見度低等。VID火災(zāi)探測(cè)技術(shù)可作為輔助手段配合感溫火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)一起工作。StudyonVi
