EP1239433A1 - Method and apparatus for the detection of smoke and / or fire in spaces - Google Patents

Method and apparatus for the detection of smoke and / or fire in spaces Download PDF

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EP1239433A1
EP1239433A1 EP01105956A EP01105956A EP1239433A1 EP 1239433 A1 EP1239433 A1 EP 1239433A1 EP 01105956 A EP01105956 A EP 01105956A EP 01105956 A EP01105956 A EP 01105956A EP 1239433 A1 EP1239433 A1 EP 1239433A1
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EP
European Patent Office
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light source
image
electro
optical device
alarm signal
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP01105956A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Daniel Dipl.Ing. Opitz
Cornelius Dipl.-Ing. Hecker
Thomas Dipl.-Ing. Wittkopp
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VIDAIR AG
Original Assignee
VIDAIR AG
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Filing date
Publication date
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Priority to DE20121772U priority patent/DE20121772U1/en
Priority to US10/095,301 priority patent/US20020135490A1/en
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/18—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength
    • G08B13/189—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems
    • G08B13/194—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems using image scanning and comparing systems
    • G08B13/196—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems using image scanning and comparing systems using television cameras
    • G08B13/19602—Image analysis to detect motion of the intruder, e.g. by frame subtraction
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
    • G08B17/12—Actuation by presence of radiation or particles, e.g. of infrared radiation or of ions
    • G08B17/125—Actuation by presence of radiation or particles, e.g. of infrared radiation or of ions by using a video camera to detect fire or smoke

Definitions

  • the present invention relates to a method and an apparatus for detection of smoke and / or fire in rooms, especially cargo holds and like.
  • Such methods and devices are usually used in alarm reporting systems used to detect and display fires in rooms in order to target Initiate protective and / or auxiliary measures.
  • protective and / or auxiliary measures are extremely costly to the detection of smoke and / or fire places increased reliability requirements, especially in Area of cargo transportation by plane, where false alarms through protective and / or countermeasures in the cargo hold can be damaged or destroyed by fire fighting measures and sometimes unnecessary landing maneuvers may occur. Beyond that it is required to smoke and / or fire in rooms as soon as possible detect.
  • the invention has for its object to provide a method and a device of the type mentioned, which enable detection of smoke and / or fire in rooms, especially cargo holds and the like, extremely reliably and quickly.
  • the object is inventively achieved in that at least one image detected of a space, digitized, and present with one in digitized form, detected from a at a previous time and digitized image of the space reference image generated is compared with the sum of the first to at least one Threshold values of the digitized image deviating from the reference image are determined and if the sum reaches or exceeds a second threshold value, an alarm signal is generated.
  • Images of the room to be monitored are smoke and / or fire in the room with high reliability and quickly detectable.
  • the captured image of the space becomes a grid and subjected to quantization.
  • the image is divided into picture elements, also called pixels, broken down into matrix-like columns and rows are arranged.
  • quantizing individual picture elements assigned a value.
  • the images are both in several distinguishable brightness levels, so-called gray values, as well as colored detected.
  • the invention To characterize the digitized images compared with one another, the invention the sum of those deviating by at least a first threshold Determines picture elements and when reaching or exceeding one second threshold value generates an alarm signal. Based on the first Threshold is determined by the number of picture elements that are significant deviate from the corresponding picture elements of the reference picture. Based the second threshold, it is decided whether the number is changing Image elements smoke and / or fire in the room to be monitored is likely makes, whereby an alarm signal is generated in each case.
  • an advantageous Embodiment of the invention divided the digitized image into areas for each of these areas the mean of the values belonging to an area Image elements determined and with at least one to at least one previous one Time compared according to certain average of the range a further alarm signal is generated if the mean value is at least a range over a predeterminable period of time by a predeterminable third threshold deviates. According to the invention, this is a trend over time certainly.
  • the fluctuations in the mean values of the individual areas are recorded and recorded third alarm signal generated when the temporal fluctuations in the mean at least one range lies within a predeterminable frequency range.
  • Alarm signals are displayed individually or cumulatively.
  • the device for detecting and displaying smoke and / or fire in rooms, in particular cargo holds and the like comprises an electro-optical device connected to a computing device for capturing and digitizing images of a room and a light source for illuminating the room, the electro-optical device and the light source are positioned in a dark field arrangement to each other.
  • the electro-optical device and the light source matched to each other.
  • the light source in one on the electro-optical device tuned frequency band emitted.
  • the electro-optical device and the Light source arranged so that the electro-optical axes make an angle between 0 ° and 170 °.
  • the Light source intensity adjustable is advantageously included connected to a computing device and controllable via this. This allows Fluctuations in the illumination of the. caused by interference Arithmetically eliminated.
  • the electro-optical device is advantageously a video camera, preferably according to standard video norm, for example CCIR norm, with a CCD or CMOS image sensor or a CCD or CMOS image sensor field.
  • the electro-optical device thus delivers images available as a video signal converted directly into binary data electronically or by analog-digital converter become.
  • the light source advantageously has a spectrum between ultraviolet (UV) and infrared (IR).
  • a electro-optical device captures an image of a room to be monitored and the image data are digitized. In the case of digitization, this is done by electro-optical device captured image by rasterization into picture elements, which are arranged in columns and rows and quantized, each A picture element is assigned a value.
  • process step 2 created image matrix supplied to a computing device and in this saved.
  • the image matrix is digitized in the computing device Generated a reference image.
  • a reference image matrix is saved.
  • the reference image matrix corresponds to the image matrix.
  • the reference image is used as Reference image matrix from the image matrix of the digitized image in the context of Contrast enhancement method, smoothing method and / or edge extraction method generated in the spatial or frequency domain.
  • the Computing device by comparing the picture elements of the picture matrix with the picture elements the reference image matrix compared and the sum of the first Threshold deviating picture elements of the image matrix are determined.
  • the Method step 5 is the sum of the so determined in the computing device Pixels compared to a second threshold. Provided the sum of the changing picture elements is smaller than the second threshold Process continued in process step 1. Is the sum of the changing Pixels larger than the second threshold, a first alarm signal generated, which stops the computing device in step 6, the to divide digitized image representing image matrix into areas for everyone of these areas the mean of the values of those belonging to an area Determine image elements and save them in an average matrix.
  • the comparison shown in method step 7 shows the currently determined Average values of the respective areas with at least one to at least one previous point in time according to certain mean of each Areas compared, in the present case using stored mean value matrices. differs the mean value of at least one area over a predeterminable period of time by at least a predeterminable third threshold value, then in Method step 8 generates a second alarm signal. Deviates in comparison Method step 7 according to FIG. 1 none of the mean values of the mean value matrix the predeterminable period of time by the predeterminable third threshold value, the process is continued in process step 1.
  • method step 9 on the part of the computing device stored mean value matrices the temporal fluctuations of the mean values of the individual areas determined.
  • Method step 9 in method step 10 generates a third alarm signal if the temporal fluctuations of the mean value of at least one area lies within a predeterminable frequency range.
  • the frequency range is can be specified in such a way that it is characteristic of smoke and / or fire in the room to be monitored.
  • the method in Method step 1 continued, as shown in the figure.
  • the third alarm signal generated is optical or acoustically by means of an illuminated display 11 or a loudspeaker 12 Displayed and the process continued in step 1.
  • the first alarm signal in step 6 and the second alarm signal in method step 8 by means of an illuminated display 11 'or 11 " brought to the display.
  • An operator can use the light indicators 11 ', 11 "or 11 and the loudspeaker 12 in stages for smoke and / or fire be alerted in a room to be monitored.
  • FIG. 2 shows an electro-optical one that detects the space to be monitored Device 13, in the present case a CCD camera and a light source 14 Device for the detection of smoke and / or fire in rooms.
  • Figure 2 shows that the electro-optical device 13 and the light source 14 in a dark field arrangement are positioned relative to one another, the dashed lines in FIG drawn optical axes of the electro-optical device 13 and the Light source 14 take an angle ⁇ between 0 ° and 170 °.
  • the light source 14 emits in a matched to the electro-optical device 13 Frequency band or wavelength range.

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Abstract

The method involves detecting at least one image of the room, digitizing it and comparing it with a reference image, whereby the sum of the image elements deviating from the reference image by at least a first threshold value is determined and an alarm signal is generated if the sum reaches or exceeds a second threshold level. Independent claims are also included for the following: an arrangement for detecting smoke and/or fire in rooms.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Detektion von Rauch und/oder Feuer in Räumen, insbesondere Frachträumen und dergleichen.The present invention relates to a method and an apparatus for detection of smoke and / or fire in rooms, especially cargo holds and like.

Derartige Verfahren und Vorrichtungen werden üblicherweise in Alarmmeldesystemen zur Detektion und Anzeige von Bränden in Räumen eingesetzt, um gezielt Schutz- und/oder Hilfsmaßnahmen einzuleiten. Da Schutz- und/oder Hilfsmaßnahmen äußerst kostenintensiv sind, werden an die Detektion von Rauch und/oder Feuer erhöhte Zuverlässigkeitsanforderungen gestellt, insbesondere im Bereich des Frachttransports mittels Flugzeugen, wo bei Fehlalarmmeldungen durch Schutz- und/oder Gegenmaßnahmen im Frachtraum befindliche Waren durch Brandbekämpfungsmaßnahmen beschädigt bzw. zerstört werden können und mitunter unnötige Landemanöver anfallen können. Darüber hinaus ist es erforderlich, Rauch und/oder Feuer in Räumen so schnell als möglich zu detektieren.Such methods and devices are usually used in alarm reporting systems used to detect and display fires in rooms in order to target Initiate protective and / or auxiliary measures. Because protective and / or auxiliary measures are extremely costly to the detection of smoke and / or fire places increased reliability requirements, especially in Area of cargo transportation by plane, where false alarms through protective and / or countermeasures in the cargo hold can be damaged or destroyed by fire fighting measures and sometimes unnecessary landing maneuvers may occur. Beyond that it is required to smoke and / or fire in rooms as soon as possible detect.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, welche ein Detektieren von Rauch und/oder Feuer in Räumen, insbesondere Frachträumen und dergleichen, äußerst zuverlässig und schnell ermöglichen.The invention has for its object to provide a method and a device of the type mentioned, which enable detection of smoke and / or fire in rooms, especially cargo holds and the like, extremely reliably and quickly.

Verfahrensseitig wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß wenigstens ein Bild eines Raumes erfaßt, digitalisiert und mit einem in digitalisierter Form vorliegenden, aus einem zu einem vorhergehenden Zeitpunkt erfaßten und digitalisierten Bild des Raumes erzeugten Referenzbild verglichen wird, wobei die Summe der um wenigstens einen ersten Schwellenwert vom Referenzbild abweichenden Bildelemente des digitalisierten Bildes bestimmt und wenn die Summe einen zweiten Schwellenwert erreicht oder übersteigt ein Alarmsignal erzeugt wird.The method, the object is inventively achieved in that at least one image detected of a space, digitized, and present with one in digitized form, detected from a at a previous time and digitized image of the space reference image generated is compared with the sum of the first to at least one Threshold values of the digitized image deviating from the reference image are determined and if the sum reaches or exceeds a second threshold value, an alarm signal is generated.

Durch den erfindungsgemäßen Vergleich zeitlich voneinander beabstandeter digitalisierter Bilder des zu überwachenden Raumes sind Rauch und/oder Feuer in dem Raum mit hoher Zuverlässigkeit und schnell detektierbar.Digitized by the comparison according to the invention spaced apart in time Images of the room to be monitored are smoke and / or fire in the room with high reliability and quickly detectable.

Im Rahmen der Digitalisierung wird das erfaßte Bild des Raumes einer Rasterung und einer Quantisierung unterzogen. Bei der Rasterung wird das Bild in Bildelemente, auch Bildpunkte oder Pixel genannt, zerlegt, die matrixartig in Spalten und Zeilen angeordnet sind. Bei der Quantisierung wird einzelnen Bildelementen ein Wert zugewiesen. Erfindungsgemäß werden die Bilder sowohl in mehreren unterscheidbaren Helligkeitsstufen, sogenannten Grauwerten, als auch farbig erfaßt. Bei der Digitalisierung farbiger Bilder werden pro Bild drei Farbauszüge getrennt digitalisiert.In the context of digitization, the captured image of the space becomes a grid and subjected to quantization. When screening, the image is divided into picture elements, also called pixels, broken down into matrix-like columns and rows are arranged. When quantizing individual picture elements assigned a value. According to the invention, the images are both in several distinguishable brightness levels, so-called gray values, as well as colored detected. When digitizing color images, there are three color separations per image digitized separately.

Zur Charakterisierung der miteinander verglichenen digitalisierten Bilder wird erfindungsgemäß die Summe der um wenigstens einen ersten Schwellenwert abweichenden Bildelemente bestimmt und bei Erreichen oder Überschreiten eines zweiten Schwellenwertes ein Alarmsignal erzeugt. Anhand des ersten Schwellenwertes wird dabei die Anzahl der Bildelemente bestimmt, die signifikant von den entsprechenden Bildelementen des Referenzbildes abweichen. Anhand des zweiten Schwellenwertes wird entschieden, ob die Anzahl sich ändernder Bildelemente Rauch und/oder Feuer in dem zu überwachenden Raum wahrscheinlich macht, wobei in jedem Fall ein Alarmsignal erzeugt wird.To characterize the digitized images compared with one another, the invention the sum of those deviating by at least a first threshold Determines picture elements and when reaching or exceeding one second threshold value generates an alarm signal. Based on the first Threshold is determined by the number of picture elements that are significant deviate from the corresponding picture elements of the reference picture. Based the second threshold, it is decided whether the number is changing Image elements smoke and / or fire in the room to be monitored is likely makes, whereby an alarm signal is generated in each case.

Zur weiteren Verbesserung der Zuverlässigkeit der Detektion wird in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung das digitalisierte Bild in Bereiche aufgeteilt, für jeden dieser Bereiche der Mittelwert der Werte der zu einem Bereich gehörenden Bildelemente bestimmt und mit wenigstens einem zu wenigstens einem vorhergehenden Zeitpunkt entsprechend bestimmten Mittelwert des Bereichs verglichen wird, wobei ein weiteres Alarmsignal erzeugt wird, wenn der Mittelwert wenigstens eines Bereichs über einen vorgebbaren Zeitraum hinweg um einen vorgebbaren dritten Schwellenwert abweicht. Erfindungsgemäß ist damit ein zeitlicher Trend bestimmt. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden die zeitlichen Schwankungen der Mittelwerte der einzelnen Bereiche erfaßt und ein drittes Alarmsignal erzeugt, wenn die zeitlichen Schwankungen des Mittelwerts wenigstens eines Bereichs innerhalb eines vorgebbaren Frequenzbereichs liegen.To further improve the reliability of the detection is used in an advantageous Embodiment of the invention divided the digitized image into areas for each of these areas the mean of the values belonging to an area Image elements determined and with at least one to at least one previous one Time compared according to certain average of the range a further alarm signal is generated if the mean value is at least a range over a predeterminable period of time by a predeterminable third threshold deviates. According to the invention, this is a trend over time certainly. In a further advantageous embodiment of the invention, the fluctuations in the mean values of the individual areas are recorded and recorded third alarm signal generated when the temporal fluctuations in the mean at least one range lies within a predeterminable frequency range.

Erfindungsgemäß werden in Abhängigkeit der Zuverlässigkeitsanforderungen die Alarmsignale einzeln oder kumulativ zur Anzeige gebracht.According to the invention, depending on the reliability requirements Alarm signals are displayed individually or cumulatively.

Zur Lösung der Aufgabe umfaßt die Vorrichtung zur Detektion und Anzeige von Rauch und/oder Feuer in Räumen, insbesondere Frachträumen und dergleichen, eine mit einer Recheneinrichtung verbundene elektrooptische Einrichtung zur Erfassung und Digitalisierung von Bildern eines Raumes und eine Lichtquelle zum Ausleuchten des Raumes, wobei die elektrooptische Einrichtung und die Lichtquelle in einer Dunkelfeld-Anordnung zueinander positioniert sind.To achieve the object, the device for detecting and displaying smoke and / or fire in rooms, in particular cargo holds and the like, comprises an electro-optical device connected to a computing device for capturing and digitizing images of a room and a light source for illuminating the room, the electro-optical device and the light source are positioned in a dark field arrangement to each other.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die elektrooptische Einrichtung und die Lichtquelle aneinander angepaßt. In einer vorteilhaften Ausgestaltung derart, daß die Lichtquelle in einem auf die elektrooptische Einrichtung abgestimmten Frequenzband emittiert. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die elektrooptische Einrichtung und die Lichtquelle derart angeordnet, daß die elektrooptischen Achsen einen Winkel zwischen 0° und 170° zueinander einnehmen.In an advantageous embodiment of the invention, the electro-optical device and the light source matched to each other. In an advantageous embodiment such that the light source in one on the electro-optical device tuned frequency band emitted. In another advantageous Embodiment of the invention are the electro-optical device and the Light source arranged so that the electro-optical axes make an angle between 0 ° and 170 °.

In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Intensität der Lichtquelle modulierbar. Vorteilhafterweise ist die Lichtquelle mit einer Recheneinrichtung verbunden und über diese steuerbar. Dadurch können durch Störeinstrahlungen verursachte Schwankungen in der Ausleuchtung des Raumes rechnerisch eliminiert werden.In a further particularly advantageous embodiment of the invention, the Light source intensity adjustable. The light source is advantageously included connected to a computing device and controllable via this. This allows Fluctuations in the illumination of the. caused by interference Arithmetically eliminated.

Vorteilhafterweise ist die elektrooptische Einrichtung eine Video-Kamera, vorzugsweise nach Standard-Video-Norm, beispielsweise CCIR-Norm, mit einem CCD- oder CMOS-Bildsensor oder einem CCD- oder CMOS-Bildsensoren-Feld. Die elektrooptische Einrichtung liefert so als Videosignal vorliegende Bilder, die direkt elektronisch oder durch Analog-Digital-Wandler in Binärdaten umgesetzt werden.The electro-optical device is advantageously a video camera, preferably according to standard video norm, for example CCIR norm, with a CCD or CMOS image sensor or a CCD or CMOS image sensor field. The electro-optical device thus delivers images available as a video signal converted directly into binary data electronically or by analog-digital converter become.

Vorteilhafterweise weist die Lichtquelle ein Spektrum zwischen Ultraviolett (UV) und Infrarot (IR) auf.The light source advantageously has a spectrum between ultraviolet (UV) and infrared (IR).

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1
in einem Blockschaltbild den prinzipiellen Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens und
Fig. 2
die prinzipielle Anordnung einer elektrooptischen Einrichtung und einer Lichtquelle einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Further details, features and advantages of the invention are explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments shown in the figures. Show:
Fig. 1
in a block diagram the basic sequence of the method according to the invention and
Fig. 2
the basic arrangement of an electro-optical device and a light source of a device according to the invention.

In einem ersten Verfahrensschritt (Verfahrensschritt 1) wird mit Hilfe einer elektrooptischen Einrichtung ein Bild eines zu überwachenden Raumes erfaßt und die Bilddaten werden digitalisiert. Bei der Digitalisierung wird das von der elektrooptischen Einrichtung erfaßte Bild durch Rasterung in Bildelemente zerlegt, die matrixartig in Spalten und Zeilen angeordnet sind und quantisiert, wobei jedem Bildelement ein Wert zugewiesen wird. In Verfahrensschritt 2 wird die so geschaffene Bildmatrix einer Recheneinrichtung zugeführt und in dieser gespeichert.In a first process step (process step 1), a electro-optical device captures an image of a room to be monitored and the image data are digitized. In the case of digitization, this is done by electro-optical device captured image by rasterization into picture elements, which are arranged in columns and rows and quantized, each A picture element is assigned a value. In process step 2 created image matrix supplied to a computing device and in this saved.

In der Recheneinrichtung wird in Verfahrensschritt 3 aus der Bildmatrix des digitalisierten Bildes ein Referenzbild erzeugt. Dazu wird eine Referenzbildmatrix gespeichert. Im einfachsten Fall entspricht die Referenzbildmatrix der Bildmatrix. Im Rahmen einer Bildverbesserung (image enhancement) wird das Referenzbild als Referenzbildmatrix aus der Bildmatrix des digitalisierten Bildes im Rahmen von Kontrastverbesserungsverfahren, Glättungsverfahren und/oder Kantenextraktionsverfahren im Orts- oder Frequenzbereich erzeugt.In method step 3, the image matrix is digitized in the computing device Generated a reference image. For this purpose, a reference image matrix is saved. In the simplest case, the reference image matrix corresponds to the image matrix. in the As part of an image enhancement, the reference image is used as Reference image matrix from the image matrix of the digitized image in the context of Contrast enhancement method, smoothing method and / or edge extraction method generated in the spatial or frequency domain.

In dem in Fig. 1 mit 4 gekennzeichneten Verfahrensschritt wird seitens der Recheneinrichtung durch Vergleich der Bildelemente der Bildmatrix mit den Bildelementen der Referenzbildmatrix verglichen und die Summe der um einen ersten Schwellenwert abweichenden Bildelemente der Bildmatrix bestimmt. Im Verfahrensschritt 5 wird in der Recheneinrichtung die Summe der so bestimmten Bildelemente mit einem zweiten Schwellenwert verglichen. Sofern die Summe der sich ändernden Bildelemente kleiner ist als der zweite Schwellenwert wird das Verfahren in Verfahrensschritt 1 fortgesetzt. Ist die Summe der sich ändernden Bildelemente größer als der zweite Schwellenwert, wird ein erstes Alarmsignal erzeugt, welches die Recheneinrichtung dazu anhält, in Verfahrensschritt 6 die das digitalisierte Bild repräsentierende Bildmatrix in Bereiche aufzuteilen, für jeden dieser Bereiche den Mittelwert der Werte der zu einem Bereich gehörenden Bildelemente zu bestimmen und in einer Mittelwertmatrix zu speichern. In dem in Fig. 1 in Verfahrensschritt 7 dargestellten Vergleich werden die aktuell bestimmten Mittelwerte der jeweiligen Bereiche mit wenigstens einem zu wenigstens einem vorhergehenden Zeitpunkt entsprechend bestimmten Mittelwert der jeweiligen Bereiche verglichen, vorliegend anhand gespeicherter Mittelwertmatrizen. Weicht der Mittelwert wenigstens eines Bereichs über einen vorgebbaren Zeitraum hinweg um wenigstens einen vorgebbaren dritten Schwellenwert ab, so wird im Verfahrensschritt 8 ein zweites Alarmsignal erzeugt. Weicht bei dem Vergleich in Verfahrensschritt 7 gemäß Figur 1 keiner der Mittelwerte der Mittelwertmatrix über den vorgebbaren Zeitraum hinweg um den vorgebbaren dritten Schwellenwert ab, wird das Verfahren in Verfahrensschritt 1 fortgesetzt.In the process step marked 4 in FIG. 1, the Computing device by comparing the picture elements of the picture matrix with the picture elements the reference image matrix compared and the sum of the first Threshold deviating picture elements of the image matrix are determined. in the Method step 5 is the sum of the so determined in the computing device Pixels compared to a second threshold. Provided the sum of the changing picture elements is smaller than the second threshold Process continued in process step 1. Is the sum of the changing Pixels larger than the second threshold, a first alarm signal generated, which stops the computing device in step 6, the to divide digitized image representing image matrix into areas for everyone of these areas the mean of the values of those belonging to an area Determine image elements and save them in an average matrix. In the in 1, the comparison shown in method step 7 shows the currently determined Average values of the respective areas with at least one to at least one previous point in time according to certain mean of each Areas compared, in the present case using stored mean value matrices. differs the mean value of at least one area over a predeterminable period of time by at least a predeterminable third threshold value, then in Method step 8 generates a second alarm signal. Deviates in comparison Method step 7 according to FIG. 1 none of the mean values of the mean value matrix the predeterminable period of time by the predeterminable third threshold value, the process is continued in process step 1.

In Verfahrensschritt 9 werden anhand der seitens der Recheneinrichtung gespeicherten Mittelwertmatrizen die zeitlichen Schwankungen der Mittelwerte der einzelne Bereiche bestimmt. Dabei wird im Rahmen des Vergleichs gemäß Verfahrensschritt 9 in Verfahrensschritt 10 ein drittes Alarmsignal erzeugt, wenn die zeitlichen Schwankungen des Mittelwertes wenigstens eines Bereichs innerhalb eines vorgebbaren Frequenzbereichs liegt. Der Frequenzbereich ist dabei derart vorgebbar, daß dieser charakteristisch ist für Rauch und/oder Feuer in dem zu überwachenden Raum. Liegen die zeitlichen Schwankungen der Mittelwerte der einzelnen Bereiche außerhalb des vorgebbaren Frequenzbereichs, so wird nach dem Vergleich gemäß Verfahrensschritt 9 das Verfahren in Verfahrensschritt 1 fortgesetzt, wie in Figur dargestellt. In method step 9, on the part of the computing device stored mean value matrices the temporal fluctuations of the mean values of the individual areas determined. Here, according to the comparison Method step 9 in method step 10 generates a third alarm signal if the temporal fluctuations of the mean value of at least one area lies within a predeterminable frequency range. The frequency range is can be specified in such a way that it is characteristic of smoke and / or fire in the room to be monitored. Are the temporal fluctuations of the Mean values of the individual ranges outside the specifiable frequency range, so after the comparison according to method step 9, the method in Method step 1 continued, as shown in the figure.

In Verfahrensschritt 10 wird vorliegend das dritte erzeugte Alarmsignal optisch bzw. akustisch mittels einer Leuchtanzeige 11 bzw. einem Lautsprecher 12 zur Anzeige gebracht und das Verfahren in Verfahrensschritt 1 fortgesetzt.In method step 10, the third alarm signal generated is optical or acoustically by means of an illuminated display 11 or a loudspeaker 12 Displayed and the process continued in step 1.

Darüber hinaus werden das erste Alarmsignal in Verfahrensschritt 6 und das zweite Alarmsignal in Verfahrensschritt 8 mittels einer Leuchtanzeige 11' bzw. 11" zur Anzeige gebracht. Ein Bedienpersonal kann so anhand der Leuchtanzeigen 11', 11" bzw. 11 und dem Lautsprecher 12 stufenweise auf Rauch und/oder Feuer in einem zu überwachenden Raum aufmerksam gemacht werden.In addition, the first alarm signal in step 6 and the second alarm signal in method step 8 by means of an illuminated display 11 'or 11 " brought to the display. An operator can use the light indicators 11 ', 11 "or 11 and the loudspeaker 12 in stages for smoke and / or fire be alerted in a room to be monitored.

Die in den Verfahrensschritten 4 und 5 verwendeten Schwellenwerte sind empirisch ermittelte Vergleichswerte, die in der Recheneinrichtung gespeichert sind. Der in Verfahrensschritt 7 zur Klassifizierung der Mittelwerte verwendete dritte Schwellenwert ist nach heuristischen Regeln bestimmt und in der Recheneinrichtung in Matrizen unterschiedlicher Zeitpunkte gespeichert. Der in Verfahrensschritt 9 verwendete Frequenzbereich zur Charakterisierung von zeitlichen Schwankungen der Mittelwerte der einzelnen Bereiche ist empirisch anhand charakteristischer Schwankungen von Rauchdichte und/oder Strahlungsemission des Feuers ermittelt und seitens der Recheneinrichtung gespeichert.The threshold values used in method steps 4 and 5 are empirically determined comparison values, which are stored in the computing device are. The one used in step 7 to classify the mean values third threshold is determined according to heuristic rules and in the Computing device stored in matrices at different times. The in Method step 9 uses the frequency range to characterize temporal fluctuations in the mean values of the individual areas is empirical based on characteristic fluctuations in smoke density and / or Radiation emission of the fire determined and on the part of the computing device saved.

Figur 2 zeigt eine den zu überwachenden Raum erfassende elektrooptische Einrichtung 13, vorliegend eine CCD-Kamera und eine Lichtquelle 14 einer Vorrichtung zur Detektion von Rauch und/oder Feuer in Räumen. Figur 2 zeigt, daß die elektrooptische Einrichtung 13 und die Lichtquelle 14 in einer Dunkelfeld-Anordnung zueinander positioniert sind, wobei die in Figur 2 gestrichelt eingezeichneten optischen Achsen der elektrooptischen Einrichtung 13 und der Lichtquelle 14 einen Winkel ϕ zwischen 0° und 170° einnehmen. Die Lichtquelle 14 emitiert in einem auf die elektrooptische Einrichtung 13 abgestimmten Frequenzband bzw. Wellenlängenbereich. FIG. 2 shows an electro-optical one that detects the space to be monitored Device 13, in the present case a CCD camera and a light source 14 Device for the detection of smoke and / or fire in rooms. Figure 2 shows that the electro-optical device 13 and the light source 14 in a dark field arrangement are positioned relative to one another, the dashed lines in FIG drawn optical axes of the electro-optical device 13 and the Light source 14 take an angle ϕ between 0 ° and 170 °. The light source 14 emits in a matched to the electro-optical device 13 Frequency band or wavelength range.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Verfahrensschritt/BilderfassungStep / image acquisition
22
Verfahrensschritt/Digitalisierung BildProcess step / digitization image
33
Verfahrensschritt/Erzeugung ReferenzbildProcess step / generation of reference image
44
Verfahrensschritt/Summenbestimmung erster SchwellwertProcess step / total determination of first threshold value
55
Verfahrensschritt/Vergleich Summe zweiter SchwellwertProcess step / comparison of sum of second threshold value
66
Verfahrensschritt/erstes Alarmsignal; Erzeugung MittelwertmatrixProcess step / first alarm signal; Generation of mean value matrix
77
Verfahrensschritt/Vergleich MittelwertmatrizenProcess step / comparison of mean value matrices
88th
Verfahrensschritt/zweites AlarmsignalProcess step / second alarm signal
99
Verfahrensschritt/Vergleich Frequenzbereich MittelwertmatrizenMethod step / comparison of frequency range mean matrices
1010
Verfahrensschritt/drittes AlarmsignalProcess step / third alarm signal
1111
Leuchtanzeigelight display
11'11 '
Leuchtanzeigelight display
11"11 "
Leuchtanzeigelight display
1212
Lautsprecherspeaker
1313
elektrooptische Einrichtung/CCD-Kameraelectro-optical device / CCD camera
1414
Lichtquellelight source
ϕφ
Winkelangle

Claims (11)

Verfahren zur Detektion von Rauch und/oder Feuer in Räumen, insbesondere Frachträumen und dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Bild des Raumes erfaßt, digitalisiert und mit einem in digitalisierter Form vorliegenden, aus einem zu einem vorhergehenden Zeitpunkt erfaßten und digitalisierten Bild des Raumes erzeugten Referenzbild verglichen wird, wobei die Summe der um wenigstens einen ersten Schwellenwert vom Referenzbild abweichenden Bildelemente des digitalisierten Bildes bestimmt und wenn die Summe einen zweiten Schwellenwert erreicht oder übersteigt ein Alarmsignal erzeugt wird.A method for the detection of smoke and / or fire in rooms, in particular cargo holds and the like, characterized in that at least one image of the room is captured, digitized and generated with a digitized form of the image from a previously acquired and digitized image of the room Reference image is compared, the sum of the picture elements of the digitized image deviating from the reference image by at least a first threshold value and if the sum reaches or exceeds a second threshold value, an alarm signal is generated. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das digitalisierte Bild in Bereiche aufgeteilt, für jeden dieser Bereiche der Mittelwert der Bereiche der zu einem Bereich gehörenden Bildelemente bestimmt und mit wenigstens einem zu wenigstens einem vorhergehenden Zeitpunkt entsprechend bestimmten Mittelwert des Bereichs verglichen wird, wobei ein zweites Alarmsignal erzeugt wird, wenn der Mittelwert wenigstens eines Bereichs über einen vorgebbaren Zeitraum hinweg von einem vorgebbaren dritten Schwellenwert abweicht.Method according to Claim 1, characterized in that the digitized image is divided into areas, the mean value of the areas of the picture elements belonging to an area is determined for each of these areas and is compared with at least one mean value of the area which was determined at least one previous time, whereby a second alarm signal is generated when the mean value of at least one area deviates from a predeterminable third threshold value over a predefinable period of time. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zeitlichen Schwankungen der Mittelwerte der einzelnen Bereiche erfaßt und ein drittes Alarmsignal erzeugt wird, wenn die zeitlichen Schwankungen des Mittelwertes wenigstens eines Bereichs innerhalb eines vorgebbaren Frequenzbereichs liegt.Method according to Claim 2, characterized in that the temporal fluctuations in the mean values of the individual ranges are recorded and a third alarm signal is generated when the temporal fluctuations in the mean value of at least one region lies within a predeterminable frequency range. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und/oder zweite und/oder dritte Alarmsignal zur Anzeige gebracht wird.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the first and / or second and / or third alarm signal is displayed. Vorrichtung zur Detektion und Anzeige von Rauch und/oder Feuer in Räumen, insbesondere Frachträumen und dergleichen, umfassend wenigstens eine mit einer Recheneinrichtung verbundene elektrooptische Einrichtung (13) zur Erfassung von Bildern eines Raumes und wenigstens eine Lichtquelle (14) zum Ausleuchten des Raumes, wobei die wenigstens eine elektrooptische Einrichtung (13) und die wenigstens eine Lichtquelle (14) in einer Dunkelfeld-Anordnung zueinander positioniert sind.Device for the detection and display of smoke and / or fire in Spaces, in particular cargo holds and the like, comprising at least an electro-optical device connected to a computing device (13) for capturing images of a room and at least one Light source (14) for illuminating the room, the at least one electro-optical device (13) and the at least one light source (14) in a dark field arrangement are positioned to each other. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrooptische Einrichtung (13) und die Lichtquelle (14) derart zueinander positioniert sind, daß deren optische Achsen einen Winkel von 0° bis 170° zueinander einnehmen.Apparatus according to claim 5, characterized in that the electro-optical device (13) and the light source (14) are positioned in relation to one another in such a way that their optical axes form an angle of 0 ° to 170 ° to one another. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrooptische Einrichtung (13) und die Lichtquelle (14) aneinander angepaßt sind.Apparatus according to claim 5 or claim 6, characterized in that the electro-optical device (13) and the light source (14) are matched to one another. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (14) in einem auf die elektrooptische Einrichtung (13) abgestimmten Frequenzband emitiert.Device according to claim 7, characterized in that the light source (14) emits in a frequency band matched to the electro-optical device (13). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (14) in ihrer Intensität modulierbar ist.Device according to one of claims 5 to 8, characterized in that the intensity of the light source (14) can be modulated. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle mit der Recheneinrichtung verbunden und von dieser steuerbar ist.Apparatus according to claim 9, characterized in that the light source is connected to the computing device and can be controlled by it. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrooptische Einrichtung (13) eine Video-Kamera ist.Device according to one of claims 5 to 10, characterized in that the electro-optical device (13) is a video camera.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016133735A1 (en) 2015-02-19 2016-08-25 Smoke Detective, Llc Fire detection apparatus utilizing a camera
CN110322657A (en) * 2019-06-29 2019-10-11 深圳市丰巢科技有限公司 A kind of express delivery cabinet fire monitoring method, apparatus, server and storage medium

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7256818B2 (en) * 2002-05-20 2007-08-14 Simmonds Precision Products, Inc. Detecting fire using cameras
US7245315B2 (en) * 2002-05-20 2007-07-17 Simmonds Precision Products, Inc. Distinguishing between fire and non-fire conditions using cameras
US7280696B2 (en) * 2002-05-20 2007-10-09 Simmonds Precision Products, Inc. Video detection/verification system
DE10246056A1 (en) * 2002-10-02 2004-04-22 Robert Bosch Gmbh smoke detector
AU2003902319A0 (en) 2003-05-14 2003-05-29 Garrett Thermal Systems Limited Laser video detector
AT414055B (en) * 2003-12-22 2006-08-15 Wagner Sicherheitssysteme Gmbh PROCESS AND DEVICE FOR FIRE DETECTION
EP2595130B1 (en) * 2004-11-12 2016-11-02 Xtralis Technologies Ltd Particle detector, system and method
US7495573B2 (en) * 2005-02-18 2009-02-24 Honeywell International Inc. Camera vision fire detector and system
TWI654418B (en) 2007-11-15 2019-03-21 巴哈馬商愛克斯崔里斯科技有限公司 Particle detector
DE102009043080B4 (en) * 2009-09-25 2013-05-08 Eads Deutschland Gmbh Method for detecting smoke and / or flames and detection system
CN103065413B (en) * 2012-12-13 2016-01-20 中国电子科技集团公司第十五研究所 Obtain method and the device of fire size class information
US10304306B2 (en) 2015-02-19 2019-05-28 Smoke Detective, Llc Smoke detection system and method using a camera
US20190236922A1 (en) * 2018-01-30 2019-08-01 The Boeing Company Optical Cabin and Cargo Smoke Detection Using Multiple Spectrum Light
TWI666848B (en) * 2018-09-12 2019-07-21 財團法人工業技術研究院 Fire control device for power storage system and operating method thereof

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0583131A1 (en) * 1992-08-07 1994-02-16 Detector Electronics (U.K.) Limited Flame detection method and apparatus
DE4228629A1 (en) * 1992-08-28 1994-03-10 Dornier Gmbh Night time video monitoring system - uses pulsed IR spotlight to illuminate object and processes obtained camera image
WO2000023959A1 (en) * 1998-10-20 2000-04-27 Vsd Limited Smoke detection
US6184792B1 (en) * 2000-04-19 2001-02-06 George Privalov Early fire detection method and apparatus

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0583131A1 (en) * 1992-08-07 1994-02-16 Detector Electronics (U.K.) Limited Flame detection method and apparatus
DE4228629A1 (en) * 1992-08-28 1994-03-10 Dornier Gmbh Night time video monitoring system - uses pulsed IR spotlight to illuminate object and processes obtained camera image
WO2000023959A1 (en) * 1998-10-20 2000-04-27 Vsd Limited Smoke detection
US6184792B1 (en) * 2000-04-19 2001-02-06 George Privalov Early fire detection method and apparatus

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016133735A1 (en) 2015-02-19 2016-08-25 Smoke Detective, Llc Fire detection apparatus utilizing a camera
EP3259744A4 (en) * 2015-02-19 2019-05-22 Smoke Detective, LLC Fire detection apparatus utilizing a camera
CN110322657A (en) * 2019-06-29 2019-10-11 深圳市丰巢科技有限公司 A kind of express delivery cabinet fire monitoring method, apparatus, server and storage medium

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