CN101764999B - 分镜头视频捕获设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种分镜头视频捕获设备和方法。按照本发明，利用分光单元将镜头采集的场景光学图像信号分光为至少两路，直接将其中至少一路光学图像信号光电转换为真实电子图像信号，同时利用滤光元件对剩余其它路光学图像信号进行滤光，然后将经过滤光的光学图像信号光电转换为滤光电子图像信号，并且从滤光电子图像信号的图像帧中检测出滤光疑似火焰图像部分，然后基于滤光疑似火焰图像部分从真实电子图像信号中确定出真实疑似火焰图像部分。

Description

分镜头视频捕获设备

技术领域

本发明涉及火灾检测领域，具体涉及一种用于火焰检测的分镜头视频捕获设备。

背景技术

随着经济的飞速发展，各种高层的建筑群体不断涌现。在高层建筑中，人口密集、财产集中，其消防安全问题就凸现出来。传统的火灾检测技术主要有感温、感烟、感光及复合型等模式。这些技术不仅在灵敏度和可靠性方面有待提高，而且不能对火灾最初的信号做出反应。因此，近年来积极研究图像型火灾检测技术，该技术可在多粉尘、高湿度的室内环境中使用，对火灾初始信号具有很高的灵敏度，具有很好的应用前景。

美国专利申请US 2008/0136934A1公开了一种火焰检测的方法和设备，公开号为CN 101315667A的中国专利申请公开了一种室外早期火灾多种特征综合识别方法，公开号为CN 101316371A的中国专利申请公开了一种火焰方法及装置。但上述这些设备和方法中的图像型火焰检测的视频获取是通过普通的摄像头实现的，所获取的视频内容是整个监控场景的内容。因此智能图像处理单元需要对获取的整个监控场景内容进行分析。当监控场景中存在自然光、日光灯、地面反光等可见光时，由于智能图像处理很难将这些可见光与火焰区分开，这就增加了智能图像处理的难度，影响了火焰检测的准确性、可靠性。

公告号为CN201111680Y的中国实用新型专利公开了一种具有干扰光过滤机构的视频火焰识别装置，其中在摄像头前方设置了干扰光过滤机构，使得摄像头所采集到的图像是滤除了部分波长的光的图像，因此该装置无法采集现场的真实再现图像，无法输出包含火焰周围情况的现场图像，不利于后期进行防误报警处理以及以后的现场分析。美国专利申请US2005/0012626A1公开了一种类似的火焰检测方法。公开号为CN1432798A的中国专利申请也公开了一种火焰探测装置，它利用光衰减滤光器来衰减火焰发射的波长在可见光到近红外波段之间的光，并且由成像器拍摄经衰减入射到其上的光的图像。

上述方法和装置都考虑了利用滤光器滤除可能造成误报或漏报的干扰光，但是它们都没有考虑到获取现场火焰周边的真实图像，从而可能造成信息遗漏或者无法通过进一步分析防止误报。

公开号为CN101105886A的中国专利申请公开了一种双波段图象识别火灾探测报警系统及其监控方法。该系统包括双波段图像探测器，该双波段图像探测器包括一对并列排布的CCD摄像装置，其中一个CCD摄像装置前安装红外滤光片，形成红外图像和彩色图像两种不同波段的视频信号。按照该技术方案，火灾报警的准确度得到了提高。但是，CN101105886A中公开的火灾探测报警系统在应用时必须要对镜头进行红外区校正，要以明火为参照物调整镜头位置使得彩色视频和红外视频图像清晰。此外，该系统不能在显示彩色图像的同时，标示出疑似为火焰的区域，以提示操作人员注意并进行人工判断。此外，虽然使用了红外通道，但是仍然需要对红外通道和彩色通道两个通道的图像进行分析处理，然后比对出位置重叠的可疑区域，以此提高报警准确度，结果造成数据处理量不降反增，增加了处理时间和计算复杂度，导致系统成本升高。

综上所述，目前迫切需要一种除了能够滤除自然光、日光灯、地面反光等可见光干扰从而提高报警准确度之外，还能同时记录现场火焰周围环境的真实图像、应用简便、直观性强且运算成本低廉，最好能够对疑似火焰进一步分析以防止误报或漏报的视频获取设备。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于在改善火焰告警系统和方法的准确度并且降低误报和漏报率的同时，提高火焰告警系统和方法的应用简便性、降低系统运算成本和提高可视效果。

为了实现这一目的，按照本发明的第一个方面，提供了一种分镜头视频捕获设备，包括：镜头，用于获取场景的光学图像信号；分光单元，用于将镜头获取的光学图像信号分光为至少一个第一路子光学图像信号和至少一个第二路子光学图像信号；至少一个第一图像捕获元件，所述至少一个第一图像捕获元件中的每一个第一图像捕获元件用于接收所述至少一个第一路子光学图像信号中对应的一个第一路子光学图像信号并且对所接收的第一路子光学图像信号进行光电转换，从而产生至少一个第一路子电子图像信号；至少一个滤光元件，所述至少一个滤光元件中的每一个滤光元件用于对所述至少一个第二路子光学图像信号中对应的一个第二路子光学图像信号进行滤光，从而产生至少一个第二路滤光子光学图像信号；至少一个第二图像捕获元件，所述至少一个第二图像捕获元件中的每一个第二图像捕获元件用于接收所述至少一个第二路滤光子光学图像信号中对应的一个第二路滤光子光学图像信号并且对所接收的第二路滤光子光学图像信号进行光电转换，从而产生至少一个第二路子电子图像信号；和图像处理装置，用于接收所述至少一个第一路子电子图像信号和所述至少一个第二路子电子图像信号，从所述至少一个第二路子电子图像信号中的每一个第二路子电子图像信号的图像帧中检测出至少一个滤光疑似火焰图像部分，并且基于包围所述至少一个滤光疑似火焰图像部分的矩形的目标区域的位置信息在所述至少一个第一路子电子图像信号中的每一个第一路子电子图像信号的图像帧中确定出相应的至少一个包围真实疑似火焰图像部分的矩形的目标区域。

按照本发明的第二个方面，还提供了一种分镜头视频捕获方法，包括：获取场景的光学图像信号；将所获取的光学图像信号分光为至少一个第一路子光学图像信号和至少一个第二路子光学图像信号；将所述至少一个第一路子光学图像信号中的每一个第一路子光学图像信号进行光电转换，从而产生至少一个第一路子电子图像信号，并且对所述至少一个第二路子光学图像信号中的每一个第二路子光学图像信号进行滤光，从而产生至少一个第二路滤光子光学图像信号；将所述至少一个第二路滤光子光学图像信号中的每一个第二路滤光子光学图像进行光电转换，从而产生至少一个第二路子电子图像信号；和从所述至少一个第二路子电子图像信号中的每一个第二路子电子图像信号中检测出至少一个滤光疑似火焰图像部分，并且基于包围所述至少一个滤光疑似火焰图像部分的矩形的目标区域的位置信息在所述至少一个第一路子电子图像信号中的每一个第一路子电子图像信号的图像帧中确定出相应的至少一个包围真实疑似火焰图像部分的矩形的目标区域。

此外，按照本发明的另一个方面，还提供了一种火焰自动告警系统。

附图说明

图1表示按照本发明的分镜头视频捕获设备的示意性框图；

图2表示按照本发明的分镜头视频捕获设备中的图像处理装置的框图；

图3表示采用按照本发明的分镜头视频捕获设备的第一种火焰自动告警系统的示意框图；

图4表示采用按照本发明的分镜头视频捕获设备的第二种火焰自动告警系统的示意性框图；

图5是图像捕获元件14-1、14-2所采集到的图像(图5a，5b)以及及经过图像处理装置进一步处理的图像(图5c)。

具体实施方式

下面将参照附图进一步详细介绍本发明的实施方式。但是下面参照附图给出的详细介绍仅仅是示范性的，并不是限定性的，本发明并不局限于下文给出的具体实施方式。

图1表示按照本发明的分镜头视频捕获设备1的示意性框图。如图1所示，按照本发明的分镜头视频捕获设备1包括：镜头11，用于获取场景；分光器12，用于将获取的场景传给各个图像捕获元件；滤光元件13，用于滤除自然光、日光灯、地面反光等干扰的可见光；图像捕获元件14，用于获取场景图像；图像处理装置15，用于获取场景中的火焰图像。如图1所示，镜头11采集被监视场景的光学图像信号。所采集到的光学图像信号经由光路传播到分光器12。分光器12可以是单独一个分光器，从而将镜头11采集到的光学图像信号分成两路，也可以是由一组分光器组成的分光器组，从而将镜头11采集到的光学图像信号分为更多路。这样，可以将单独一个镜头11采集到的光学图像信号分成至少两个子光学图像信号，以沿着至少两个子光路12-1和12-2供应给后续的至少一个滤光元件13和直接供应给至少一个图像捕获元件14-2。

如图1所示，按照本发明的分镜头视频捕获设备1包括两个图像捕获元件14-1和14-2，其中一个图像捕获元件14-2通过子光路12-2直接接收分光器12传送过来的子光学图像信号，从而直接获取镜头11采集的场景图像；另一个图像捕获元件14-1接收经由滤光元件13进行了滤光的子光学信号，从而获取经过滤光元件13滤光后的场景图像。

按照本发明，滤光元件13可以包括至少一个带通滤光元件和/或至少一个偏振滤光元件。也就是说，滤光元件13可以由单独一个带通滤光元件或单独一个偏振滤光元件构成，也可以由不止一个带通滤光元件和/或不止一个偏振滤光元件组合构成。例如，滤光元件13可以由一个带通滤光元件构成，该带通滤光元件可以是中心波长处于850-1000nm的范围内并且带宽处于1-80nm的范围内的窄带滤光片。

图像捕获元件14-1和14-2将接收到的子光学图像信号转换为子电子图像信号，并且将该子电子图像信号提供给图像处理装置15。

按照本发明，图像捕获元件14可以是CCD传感器、CMOS传感器或者其它能够将光学图像信号转换为电子图像信号的装置，或者可以是CCD相机、CMOS相机、红外成像相机和红外热释电相机中的一种或多种。可以在各个子光路上使用相同的图像捕获元件，也可以在不同子光路上使用不同的图像捕获元件。例如，但不局限于，用于捕获经滤光元件13滤光的光学图像信号的图像捕获元件14-1可以采用红外成像相机或红外热释电相机，而直接捕获子光学图像信号的图像捕获元件可以采用CCD相机或CMOS相机。在实践中，所述图像捕获元件14是例如CCD相机。在这种情况下，在设置CCD相机时，为了使获取的图像更为稳定，可以将该相机的一些自动功能关闭，如自动白平衡、自动增益、自动电子快门等，并手动调节电子快门，使该CCD相机的曝光时间处于0.1-2.5ms的范围内。

虽然图1中仅仅示出了一个滤光元件13和两个图像捕获元件14-1和14-2，但是，根据需要，也可以设置两个以上的滤光元件13和多于两个图像捕获元件14。由此，可以通过采用滤除不同波段光的多个滤光元件13，由每个滤光元件13所对应的图像捕获元件14获取滤除了不同波段光的图像，以备后续处理。

所述图像处理装置15首先从图像捕获元件14-1提供的经过滤光元件13滤光之后的图像的滤光图像电子图像信号的图像帧中检测出疑似火焰图像部分(可能是一个或多个)并且确定包围各疑似火焰图像部分的矩形的滤光图像目标区域，然后根据滤光图像目标区域的位置信息，在图像捕获元件14-2提供的未经滤光的场景图像的真实图像电子图像信号的图像帧中确定出相应的真实图像目标区域。

上述目标区域是这样确定的：计算图像中疑似火焰图像部分的轮廓的垂直投影的左、右端点，以及该疑似火焰图像部分的轮廓的水平投影的上、下端点，分别穿过垂直投影的左、右端点的两条垂直线和分别穿过水平投影的上、下端点的两条水平线包围的区域即为目标区域。需要注意的是，这里说的垂直和水平是与图像帧中的像素列和像素行相对应的，即，垂直投影指的是图像中疑似火焰图像部分在平行于像素行的直线上形成的投影，水平投影指的是图像中疑似火焰图像部分在平行于像素列的直线上形成的投影。换句话说，目标区域是这样确定的：以图像帧左上角为坐标原点(0，0)，以图像帧的上边缘为x轴、左边缘为y轴，确定出疑似火焰图像部分的轮廓上所有点中x坐标的最大值xmax和最小值xmin以及y坐标的最大值ymax和最小值ymin，以(xmax，ymin)，(xmax，ymax)，(xmin，ymin)和(xmin，ymax)作为矩形的四个顶点构成目标区域。此外，再换句话说，目标区域是这样一个矩形区域：目标区域包围着所述疑似火焰图像部分并且目标区域的各边均与所述疑似火焰图像部分的轮廓相切。

图2表示按照本发明的图像处理装置15的框图。如图2所示，图像处理装置15包括第一输入端151、第二输入端152、真实图像处理部分153、过滤图像处理部分154、第一输出端155和第二输出端156。图像捕获元件14-2通过第一输入端151将真实图像电子图像信号提供给真实图像处理部分153，图像捕获元件14-1通过第二输入端152将滤光图像电子图像信号提供给滤光图像处理部分154。滤光图像处理部分154在滤光图像电子图像信号中的每一帧图像(例如，如图5a所示)中检测出表现为的高亮的一个或多个疑似火焰图像部分，并且确定包围各疑似火焰图像部分的矩形的滤光图像目标区域，然后将滤光图像目标区域的位置信息，例如滤光图像目标区域的各顶点坐标，提供给真实图像处理部分153。真实图像处理部分153根据滤光图像目标区域的位置信息在真实图像电子图像信号的图像帧上确定出真实图像目标区域的各顶点坐标并且依照目标区域的边界添加提示框并输出这些图像帧，以供在显示器上显示。

按照另一种实施方式，滤光图像处理部分154此外还可以对滤光图像电子图像信号中的每一帧图像进行进一步处理，例如，将滤光图像电子图像信号中的每一帧图像中亮度低于预定阈值的像素的亮度值修改为零，从而得到除疑似火焰图像部分之外，全部显示为黑色的图像，如图5c所示。同时滤光图像处理部分154输出经过所述进一步处理的图像，以供接下来的进一步处理或与真实图像处理部分153输出的图像一起显示。

按照另一种实施方式，在经过了将低于预定阈值的像素的亮度值修改为零的所述进一步处理之后，滤光图像处理部分154还计算滤光图像目标区域中灰度值大于预定分割阈值的像素的个数，当这一个数大于预定阈值时，则滤光图像处理部分154判定该目标区域中的火焰为真实的火焰，从而输出火焰告警控制信号。

此外，需要注意的是，前面有关图像处理装置15的说明并没有提到滤光图像处理部分154与真实图像处理部分153之间的同步问题。这是因为在大多数应用情况下，并不需要滤光图像的处理与真实图像的显示严格同步，真实图像中提示框的显示可以滞后于滤光图像的处理。此外，目前图像处理的运算速度相当快，以至于前述滞后并不明显。当然，为了提高显示效果，可以在真实图像处理部分153和滤光图像处理部分154之间建立同步机制，这种同步机制的建立对本领域技术人员来说是公知的，例如，采用高速缓存器来实现同步。

图3表示采用按照本发明的分镜头视频捕获设备1的第一种火焰自动告警系统的示意框图。如图3所示，按照本发明的分镜头视频捕获设备1与外部告警联动设备2相连接，构成一个简单的火焰检测系统。按照本发明的实施方式，在这种情况下，图像处理装置15的滤光图像处理部分154在滤光图像电子图像信号中的每一帧图像(例如，如图5a所示)中检测出表现为的高亮的一个或多个疑似火焰图像部分，并且确定包围各疑似火焰图像部分的矩形的滤光图像目标区域，然后将滤光图像目标区域的位置信息，例如滤光图像目标区域的各顶点坐标，提供给真实图像处理部分153。如上所述，图像处理装置15的真实图像处理部分153根据滤光图像目标区域的位置信息在真实图像电子图像信号的图像帧上添加提示框并输出这些图像帧，以供在显示器上显示。

此外，滤光图像处理部分154还对滤光图像电子图像信号中的每一帧图像进行进一步处理，例如，将滤光图像电子图像信号中的每一帧图像中亮度低于预定阈值的像素的亮度值修改为零，从而得到除疑似火焰图像部分之外，全部显示为黑色的图像，如图5c所示。

在经过了将低于预定阈值的像素的亮度值修改为零的进一步处理之后，滤光图像处理部分154还计算滤光图像目标区域中灰度值大于预定分割阈值的像素的个数，当这一个数大于预定阈值时，则滤光图像处理部分154判定该目标区域中的火焰为真实的火焰，从而输出火焰告警控制信号。

外部告警联动设备2接收图像处理装置15的滤光图像处理部分154输出的火焰告警控制信号，从而触发告警。所述外部告警联动设备2包括报警灯和/或扬声器，也可以包括消防喷淋设备。在接收到火焰告警控制信号的时候，外部告警联动设备2触发报警灯和/或扬声器，或者还可以同时启动消防喷淋设备。

按照本发明的第一种火焰自动告警系统的特点在于，除了自动滤除自然光、日光灯、地面反光等干扰可见光、直接获取场景图像中的火焰区域从而提高火焰检测精度之外，还可以在显示器上同时显示标注出疑似火灾位置的真实场景的图像，以便操作人员目测或者供以后分析火灾原因使用。从而大大提高了火焰检测的准确性、可靠性。

按照本发明的第一种火焰自动告警系统的特点还在于无需经过后期复杂的智能图像分析，便可以直接对场景中的火焰进行告警。

图4表示采用按照本发明的分镜头视频捕获设备1的第二种火焰自动告警系统的示意性框图。如图4所示，所述分镜头视频捕获设备1除了与显示器连接外，还与智能图像处理设备3连接，智能图像处理设备3与外部告警联动设备2相连接，构成一个完整的火焰检测系统。所述智能图像处理设备3用于对所述分镜头视频捕获设备1获取的图像作进一步的智能图像分析，以输出火焰的检测结果。所述外部告警联动设备2用于根据所述智能图像处理设备3的火焰检测结果，在检测到火焰时触发告警。

按照本发明的实施方式，在这种情况下，图像处理装置15的滤光图像处理部分154在滤光图像电子图像信号中的每一帧图像(例如，如图5a所示)中检测出表现为的高亮的一个或多个疑似火焰图像部分，并且确定包围各疑似火焰图像部分的矩形的滤光图像目标区域，然后将滤光图像目标区域的位置信息，例如滤光图像目标区域的各顶点坐标，提供给真实图像处理部分153。如上所述，图像处理装置15的真实图像处理部分153根据滤光图像目标区域的位置信息在真实图像电子图像信号的图像帧上添加提示框并输出这些图像帧，以供在显示器上显示。

此外，滤光图像处理部分154还对滤光图像电子图像信号中的每一帧图像进行进一步处理，例如，将滤光图像电子图像信号中的每一帧图像中亮度低于预定阈值的像素的亮度值修改为零，从而得到除疑似火焰图像部分之外，全部显示为黑色的图像，如图5c所示。滤光图像处理部分154将经过所述进一步处理的滤光图像，即除了疑似火焰图像部分之外全部为黑色的图像，提供给智能图像处理设备3。

由于在实际应用中，所述分镜头视频捕获设备1中的滤光元件13有时不能完全滤除诸如钨丝灯泡之类发光又发热的可见光，因此所述分镜头视频捕获设备1获取的图像中可能存在火焰的虚假区域，需要作进一步智能图像分析，以滤除类似火焰的虚假亮光。

所述智能图像处理设备3用于实现上述智能图像分析。如图4所示，智能图像处理设备3可以包括闪烁频率分析部分31、亮度分析部分32以及判决(和图像处理)部分33。以所述分镜头视频捕获设备1的图像处理装置15中的过滤图像处理部分154输出的经过所述进一步处理的过滤图像中的疑似火焰图像部分作为目标，当目标的分析结果同时满足火焰的亮度标准和闪烁频率标准时，则认为该目标是火焰，并采用如前所述的目标区域的方式以矩形提示框标出认定为火焰的疑似火焰图像部分的区域。

如图4所示，闪烁频率分析部分31、亮度分析部分32各自分别接收滤光图像处理部分154提供的经过所述进一步处理的滤光图像。此外，按照本发明的优选实施方式，判决(和图像处理)部分33也可以接收滤光图像处理部分154提供的经过所述进一步处理的滤光图像。

所述闪烁频率分析部分31用于对目标(疑似火焰图像部分)进行变化分析。例如，假设一帧过滤图像只出现以下两种状态：有目标时，是状态1；无目标时，是状态0。从一个状态为1的图像开始统计，令分析指示值的初始化值为0，当相邻两帧图像出现从状态1到状态0的变化，或者状态0到状态1的变化，则认为变化一次，并将分析指示值加上3，否则将分析指示值减去1。当分析指示值大于10时，则认为满足火焰的闪烁频率标准。当经过所述进一步处理的过滤图像中存在不止一个目标时，即存在多个疑似火焰图像部分时，可以设置数量与疑似火焰图像部分的个数相同的多个分析指示值，并且同时对这些多个目标进行闪烁频率分析，找出闪烁频率满足火焰闪烁频率标准的目标。

所述亮度分析部分32用于对目标进行亮度值分析。例如，统计如前所述的目标区域内的像素总数n，并且统计该目标区域内的像素值大于20的点的个数m，计算m与n的比值r，公式如下：

$r=\frac{m}{n}\×100\%$

其中，当r大于15％时，则认为目标区域所包围的疑似火焰图像部分符合火焰的亮度标准。

按照一种较为简单的实施方式，闪烁频率分析部分31输出包围满足火焰闪烁频率标准的疑似火焰图像部分的目标区域的位置信息。例如，输出包围满足火焰闪烁频率标准的疑似火焰图像部分的矩形的目标区域的顶点坐标。同样地，亮度分析部分32输出包围满足亮度标准的疑似火焰图像部分的目标区域的位置信息。例如，输出包围满足亮度标准的疑似火焰图像部分的矩形的目标区域的顶点坐标。

判决(和图像处理)部分33接收闪烁频率分析部分31和亮度分析部分32各自输出的位置信息，判断闪烁频率分析部分31和亮度分析部分32各自输出的位置信息是否重合，如果重合则输出火焰告警控制信号。如果闪烁频率分析部分31和亮度分析部分32各自输出了多个位置信息，则判决(和图像处理)部分33判断闪烁频率分析部分31或亮度分析部分32输出的各个位置信息是否与亮度分析部分32或闪烁频率分析部分31输出的多个位置信息之一重合。如果有一对位置信息重合，则输出火焰告警控制信号。注意，此处所述“重合”并不意味着相等，其含义是一个位置信息所代表的区域与另一个位置信息所代表的区域至少部分重叠。

按照本发明的优选实施方式，判决(和图像处理)部分33也可以接收滤光图像处理部分154提供的经过所述进一步处理的滤光图像。在这种情况下，判决(和图像处理)部分33此外还要根据闪烁频率分析部分31和亮度分析部分32输出的相互重合的位置信息，为滤光图像处理部分154提供的经过所述进一步处理的滤光图像上的真实火焰图像部分加上矩形的提示框(矩形提示框的确定方式与前面所述的目标区域的确定方式相同)，并且将带有矩形提示框的滤光图像输出到显示器进行显示。

外部告警联动设备2接收智能图像处理设备3的判决(和图像处理)部分33输出的火焰告警控制信号，从而触发告警。所述外部告警联动设备2可以包括报警灯和/或扬声器，也可以包括消防喷淋设备。在接收到火焰告警控制信号的时候，外部告警联动设备2触发报警灯和/或扬声器，或者还可以同时启动消防喷淋设备。

与按照本发明的第一种火焰自动告警系统相比，按照本发明的第二种火焰自动告警系统增加了一个智能图像处理设备3，它能够进一步滤除类似火焰的虚假亮光，从而提高了火焰检测的准确性和可靠性。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，应当理解，本发明并不限于这里所描述的实现方案，这些实现方案描述的目的在于帮助本领域中的技术人员实践本发明。任何本领域中的技术人员很容易在不脱离本发明精神和范围的情况下进行进一步的改进和完善，因此本发明只受到本发明权利要求的内容和范围的限制，其意图涵盖所有包括在由所附权利要求所限定的本发明精神和范围内的备选方案和等同方案。

Claims (9)

1.一种分镜头视频捕获设备，包括：

镜头，用于获取场景的光学图像信号；

分光单元，用于将镜头获取的光学图像信号分光为至少一个第一路子光学图像信号和至少一个第二路子光学图像信号；

至少一个第一图像捕获元件，所述至少一个第一图像捕获元件中的每一个第一图像捕获元件用于接收所述至少一个第一路子光学图像信号中对应的一个第一路子光学图像信号并且对所接收的第一路子光学图像信号进行光电转换，从而产生至少一个第一路子电子图像信号；

至少一个滤光元件，所述至少一个滤光元件中的每一个滤光元件用于对所述至少一个第二路子光学图像信号中对应的一个第二路子光学图像信号进行滤光，从而产生至少一个第二路滤光子光学图像信号；

至少一个第二图像捕获元件，所述至少一个第二图像捕获元件中的每一个第二图像捕获元件用于接收所述至少一个第二路滤光子光学图像信号中对应的一个第二路滤光子光学图像信号并且对所接收的第二路滤光子光学图像信号进行光电转换，从而产生至少一个第二路子电子图像信号；

图像处理装置，用于接收所述至少一个第一路子电子图像信号和所述至少一个第二路子电子图像信号并且从所接收到的图像信号中检测出火焰图像部分，

所述图像处理装置包括至少一个真实图像处理部分和至少一个滤光图像处理部分，

所述滤光图像处理部分用于接收一个第二路子电子图像信号，并且从第二路子电子图像信号中的每一帧图像中检测出表现为高亮的一个或多个滤光图像疑似火焰图像部分、确定包围各滤光图像疑似火焰图像部分的矩形的滤光图像目标区域、将滤光图像目标区域的位置信息提供给与所述滤光图像处理部分相关联的真实图像处理部分；和

真实图像处理部分用于接收一个第一路子电子图像信号，并且依照接收到的滤光图像目标区域的位置信息在所述第一路子电子图像信号的图像帧上添加提示框并输出这些图像帧，以供在显示器上显示，

其中，目标区域是这样一个矩形区域：目标区域包围着所述疑似火焰图像部分并且目标区域的各边均与所述疑似火焰图像部分的轮廓相切。

2.按照权利要求1所述的分镜头视频捕获设备，其中，

滤光图像处理部分此外还对所接收的第二路子电子图像信号中的每一帧图像进行进一步处理，该进一步处理包括：

将第二路子电子图像信号中的每一帧图像中亮度低于预定阈值的像素的亮度值修改为零，从而得到除疑似火焰图像部分之外，全部显示为黑色的图像。

3.按照权利要求2所述的分镜头视频捕获设备，其中，

滤光图像处理部分在对所接收的第二路子电子图像信号中的每一帧图像进行了所述进一步处理之后，还计算滤光图像目标区域中灰度值大于预定分割阈值的像素的个数，并且当这一个数大于预定阈值时，则判定该目标区域中的火焰为真实的火焰，从而输出火焰告警控制信号。

4.按照权利要求1所述的分镜头视频捕获设备，其特征在于，所述滤光元件包括至少一个带通滤光元件和/或至少一个偏振滤光元件。

5.按照权利要求1所述的分镜头视频捕获设备，其特征在于，所述第一和第二图像捕获元件分别包括CCD传感器、CMOS传感器、CCD相机、CMOS相机、红外成像相机或红外热释电相机。

6.一种火焰自动告警系统，包括：

如权利要求3所述的分镜头视频捕获设备；和

外部告警联动设备，

其中，外部告警联动设备接收分镜头视频捕获设备的图像处理装置中的滤光图像处理部分输出的火焰告警控制信号，从而启动火焰告警。

7.一种火焰自动告警系统，包括：

如权利要求2所述的分镜头视频捕获设备；

智能图像处理设备，用于接收分镜头视频捕获设备的图像处理装置中的滤光图像处理部分进行所述进一步处理后得到的图像，基于所接收的图像进行图像分析，从而检测出是否存在火焰，并且在检测出存在火焰时输出火焰告警控制信号；和

外部告警联动设备，用于在接收到智能图像处理设备输出的火焰告警控制信号时启动火焰告警。

8.按照权利要求7所述火焰自动告警系统，其中所述智能图像处理设备包括：

闪烁频率分析部分，用于对接收到的图像中的疑似火焰图像部分进行变化分析，确定所述疑似火焰图像部分是否符合火焰的闪烁频率标准，并且在疑似火焰图像部分符合火焰的闪烁频率标准时输出包围该疑似火焰图像部分的矩形目标区域的位置信息；

亮度分析部分，用于对接收到的图像中的疑似火焰图像部分进行亮度值分析，确定所述疑似火焰图像部分是否符合火焰的亮度标准，并且在疑似火焰图像部分符合火焰的亮度标准时输出包围该疑似火焰图像部分的矩形目标区域的位置信息；和

判决部分，确定闪烁频率分析部分和亮度分析部分二者输出的位置信息代表的区域是否存在重叠，并且在二者输出的位置信息代表的区域存在重叠的情况下，输出火焰告警控制信号。

9.一种分镜头视频捕获方法，包括：

获取场景的光学图像信号；

将所获取的光学图像信号分光为至少一个第一路子光学图像信号和至少一个第二路子光学图像信号；

将所述至少一个第一路子光学图像信号中的每一个第一路子光学图像信号进行光电转换，从而产生至少一个第一路子电子图像信号，并且对所述至少一个第二路子光学图像信号中的每一个第二路子光学图像信号进行滤光，从而产生至少一个第二路滤光子光学图像信号；

将所述至少一个第二路滤光子光学图像信号中的每一个第二路滤光子光学图像进行光电转换，从而产生至少一个第二路子电子图像信号；和

接收所述至少一个第一路子电子图像信号和所述至少一个第二路子电子图像信号，

从第二路子电子图像信号中的每一帧图像中检测出表现为高亮的一个或多个滤光图像疑似火焰图像部分、确定包围各滤光图像疑似火焰图像部分的矩形的滤光图像目标区域、将滤光图像目标区域的位置信息提供给与滤光图像处理部分相关联的真实图像处理部分；和

依照接收到的滤光图像目标区域的位置信息在所述第

路子电子图像信号的图像帧上添加提示框并输出这些图像帧，以供在显示器上显示，

其中，目标区域是这样一个矩形区域：目标区域包围着所述疑似火焰图像部分并且目标区域的各边均与所述疑似火焰图像部分的轮廓相切。

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