CN108629342A - 双目摄像头火焰距离测量方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双目摄像头火焰距离测量方法及装置，涉及图像处理方法技术领域。所述方法包括如下步骤：分别对双目摄像头采集的图像进行火焰的识别；选定最大火焰区域，获得最大火焰区域的位置信息；将获得的最大火焰区域的位置信息结合双目摄像头的参数进行计算，获得火焰距离双目摄像头的距离。通过所述方法可以准确的测量出火焰距离，为安保机器人进行灭火提供数据支持，提高了灭火的效果。

Description

双目摄像头火焰距离测量方法及装置

技术领域

本发明涉及图像处理方法技术领域，尤其涉及一种双目摄像头火焰距离测量方法及装置。

背景技术

当前在火灾探测领域中，主要应用的是气体型、感烟型、温度型、感光型和图像型的火灾报警系统。系统的功能包括检测出火灾，然后直接进行断电、喷水等灭火措施并报警。然而对于大空间环境(如油库、超大型仓库、油码头等)，自然界中存在着诸多影响火灾探测的因素，如空间高度、热量屏障、覆盖范围、远程信号传输等。在这些情况下，传统的接触式探测手段，如感温、感烟式火灾探测器并不能有效利用，不但需要高成本的支持，而且可靠性、准确度、实施性都很低。

由于火灾的火焰一般具有较为明显的视觉特性，基于这样的科学基础，图像型火灾探测就有着很高的研究价值，它具备非接触式特点，有别于传统的接触式探测技术。而且因为它检测快速，且图像信息直观、丰富使得图像型火灾探测已成为当今人类在仓库、大型工厂、野外森林等大空间和开放空间进行火灾探测的得力帮手。但这类图像型火灾探测器也有不足：类似于接触式火灾探测器需要解决传感器附近极小区域内是否有干扰的问题，非接触式火灾探测器的干扰会来自一个大得多的范围，因此非接触式火灾探测器需要解决一个大得多的范围是否有干扰的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何提供一种可以准确的测量出火焰距离，为安保机器人进行灭火提供准确数据的双目摄像头火焰距离测量方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种双目摄像头火焰距离测量方法，其特征在于包括如下步骤：

分别对双目摄像头采集的图像进行火焰的识别；

选定最大火焰区域，获得最大火焰区域的位置信息；

将获得的最大火焰区域的位置信息结合双目摄像头的参数进行计算，获得火焰距离双目摄像头的距离。

进一步的技术方案在于，所述火焰识别的方法如下：

对双目摄像头采集的二维图像的每个像素进行处理，读取其R、G和B三个通道的数值，当三个通道的数值满足特定条件时，判断此像素为火焰像素。

进一步的技术方案在于，判断是否为火焰像素的条件如下：

Rt和St为设定的阈值参数，S表示约束条件，其中Rt设定为125，St设定为60。

进一步的技术方案在于，选定最大火焰区域，获得最大火焰区域的位置信息的方法如下：

读取第一个火焰区域的宽度和高度，将其设定为最大火焰区域宽度和高度，并将最大火焰区域编号设定为一；

读取下一个火焰区域的宽度和高度，分别与最大火焰区域宽度和高度进行比较，如果大于最大火焰区域的宽度，则将其设定为最大火焰区域宽度，并更新最大火焰区域编号。

进一步的技术方案在于，火焰距离双目摄像头的计算公式如下：

其中为摄像头的焦距，T为双目摄像头的基线，XR为右摄像头采集的图像信息中最大火焰区域的X坐标，XL为左摄像头采集的图像信息中最大火焰区域的X坐标。

本发明还公开了一种双目摄像头火焰距离测量装置，其特征在于包括：

火焰识别模块：用于分别对双目摄像头采集的图像进行火焰的识别；

最大火焰区域获取模块：用于选定最大火焰区域，获得最大火焰区域的位置信息；

距离获取模块：用于将获得的最大火焰区域的位置信息结合双目摄像头的参数进行计算，获得火焰距离双目摄像头的距离。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：通过所述方法可以准确的测量出火焰距离，为安保机器人进行灭火提供数据支持，提高了灭火的效果。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明实施例所述方法的流程图；

图2是本发明实施例所述方法中火焰距离信息的计算原理图；

图3是本发明实施例所述装置的原理框图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1所示，本发明实施例公开了一种双目摄像头火焰距离测量方法，包括如下步骤：

S101：分别对双目摄像头采集的图像进行火焰的识别，识别出左摄像头采集的图像中的火焰区域和右摄像头采集的图像中的火焰区域；

S102：选定最大火焰区域，获得左摄像头采集的图像中的最大火焰区域的位置信息以及右摄像头采集的图像中的最大火焰区域的位置信息；

S103：将获得的最大火焰区域的位置信息结合双目摄像头的参数进行计算，获得火焰距离双目摄像头的距离。

火焰测距首先要对火焰进行识别，得到火焰位置在二维图像中的位置坐标，然后再结合相机内参计算距离信息。进一步的，所述步骤S101中所述火焰识别的方法如下：

对双目摄像头采集的二维图像的每个像素进行处理，读取其R（红）、G（绿）和B（蓝）三个通道的数值，当三个通道的数值满足特定条件时，判断此像素为火焰像素；

进一步的，判断是否为火焰像素的条件如下：

Rt和St为设定的阈值参数，S表示约束条件，其中Rt设定为125，St设定为60。

对双目图像中的火焰识别后，便要选择出要计算位置信息的火焰，火焰选定的依据为选择火焰识别框宽度最大的火焰。进一步的，所述步骤S102中，选定最大火焰区域，获得最大火焰区域的位置信息的方法如下：

读取第一个火焰区域的宽度和高度，将其设定为最大火焰区域宽度和高度，并将最大火焰区域编号设定为一；

读取下一个火焰区域的宽度和高度，分别与最大火焰区域宽度和高度进行比较，如果大于最大火焰区域的宽度，则将其设定为最大火焰区域宽度，并更新最大火焰区域编号。

对双目图像进行识别，并且在双目图像中选定了火焰之后，就可以计算火焰的距离信息。火焰距离信息的计算原理如图2所示。

火焰距离双目摄像头的计算公式如下：

其中为摄像头的焦距，T为双目摄像头的基线，XR为右摄像头采集的图像信息中最大火焰区域的X坐标，XL为左摄像头采集的图像信息中最大火焰区域的X坐标，Z为火焰距离双目摄像头的距离。

通过所述方法可以准确的测量出火焰距离，为安保机器人进行灭火提供数据支持，提高了灭火的效果。

如图3所示，本发明还公开了一种双目摄像头火焰距离测量装置，包括：

火焰识别模块101：用于分别对双目摄像头采集的图像进行火焰的识别；

最大火焰区域获取模块102：用于选定最大火焰区域，获得最大火焰区域的位置信息；

距离获取模块103：用于将获得的最大火焰区域的位置信息结合双目摄像头的参数进行计算，获得火焰距离双目摄像头的距离。

需要说明的是，所述火焰识别模块101、最大火焰区域获取模块102以及距离获取模块103通过所述测量方法中相应的步骤获取相关的参数，在此不做赘述。

Claims (6)

1.一种双目摄像头火焰距离测量方法，其特征在于包括如下步骤：

分别对双目摄像头采集的图像进行火焰的识别；

选定最大火焰区域，获得最大火焰区域的位置信息；

将获得的最大火焰区域的位置信息结合双目摄像头的参数进行计算，获得火焰距离双目摄像头的距离。

2.如权利要求1所述的双目摄像头火焰距离测量方法，其特征在于，所述火焰识别的方法如下：

对双目摄像头采集的二维图像的每个像素进行处理，读取其R、G和B三个通道的数值，当三个通道的数值满足特定条件时，判断此像素为火焰像素。

3.如权利要求2所述的双目摄像头火焰距离测量方法，其特征在于，判断是否为火焰像素的条件如下：

R＞Rt

R≥G＞B

S≥0.15

Rt和St为设定的阈值参数，S表示约束条件，其中Rt设定为125，St设定为60。

4.如权利要求1所述的双目摄像头火焰距离测量方法，其特征在于，选定最大火焰区域，获得最大火焰区域的位置信息的方法如下：

读取第一个火焰区域的宽度和高度，将其设定为最大火焰区域宽度和高度，并将最大火焰区域编号设定为一；

读取下一个火焰区域的宽度和高度，分别与最大火焰区域宽度和高度进行比较，如果大于最大火焰区域的宽度，则将其设定为最大火焰区域宽度，并更新最大火焰区域编号。

5.如权利要求1所述的双目摄像头火焰距离测量方法，其特征在于，火焰距离双目摄像头的计算公式如下：

其中f为摄像头的焦距，T为双目摄像头的基线，XR为右摄像头采集的图像信息中最大火焰区域的X坐标，XL为左摄像头采集的图像信息中最大火焰区域的X坐标。

6.一种双目摄像头火焰距离测量装置，其特征在于包括：

火焰识别模块：用于分别对双目摄像头采集的图像进行火焰的识别；

最大火焰区域获取模块：用于选定最大火焰区域，获得最大火焰区域的位置信息；

距离获取模块：用于将获得的最大火焰区域的位置信息结合双目摄像头的参数进行计算，获得火焰距离双目摄像头的距离。