CN110339507A - 自适应材料调制机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自适应材料调制机构，包括：材料调制设备，通过管道分别与干冰储藏罐和纯净水储藏罐连接，用于分别从所述干冰储藏罐和所述纯净水储藏罐处汲取干冰和纯净水进行调制以获得混合液体；龙头喷射设备，与所述材料调制设备通过管道连接，用于在接收到喷射驱动命令时执行混合液体的现场喷射；所述材料调制设备基于接收到的火焰宽度等级决定混合液体中每升纯净水调入的干冰的体积。本发明的自适应材料调制机构运行可靠、节省材料。由于对火场中最大面积的火焰宽度进行识别，基于识别的宽度确定混合液体中每升纯净水调入的干冰的体积，从而在不浪费干冰材料的同时保证混合液体的灭火效果。

Description

自适应材料调制机构

技术领域

本发明涉及消防器件领域，尤其涉及一种自适应材料调制机构。

背景技术

消防器材是指用于灭火、防火以及火灾事故的器材。用于专业灭火的器材。

最常见的消防器材有以下几种：灭火器，它按驱动灭火器的压力型式可分为三类：1、贮气式灭火器。灭火剂由灭火器上的贮气瓶释放的压缩气体的或液化气体的压力驱动的灭火器。2、贮压式灭火器。灭火剂由灭火器同一容器内的压缩气体或灭火蒸气的压力驱动的灭火器。3、化学反应式灭火器。灭火剂由灭火器内化学反应产生的气体压力驱动的灭火器。

发明内容

本发明具备以下两处关键的发明点：

(1)为了进一步提升图像处理的针对性，定制了图像信号滤波增强机制，用于对图像中的关注内容执行滤波增强处理，而对图像中的非关注内容执行模糊化处理；

(2)对火场中最大面积的火焰宽度进行识别，基于识别的宽度确定混合液体中每升纯净水调入的干冰的体积，从而在不浪费干冰材料的同时保证混合液体的灭火效果。

根据本发明的一方面，提供了一种自适应材料调制机构，所述机构包括：材料调制设备，通过管道分别与干冰储藏罐和纯净水储藏罐连接，用于分别从所述干冰储藏罐和所述纯净水储藏罐处汲取干冰和纯净水进行调制以获得混合液体。

更具体地，在所述自适应材料调制机构中，所述机构还包括：龙头喷射设备，与所述材料调制设备通过管道连接，用于在接收到喷射驱动命令时执行混合液体的现场喷射。

更具体地，在所述自适应材料调制机构中：所述龙头喷射设备还用于在接收到停止喷射命令时结束混合液体的现场喷射。

更具体地，在所述自适应材料调制机构中，所述机构还包括：行驶主架构，包括安置平台和驱动轮，设在所述材料调制设备和所述龙头喷射设备的下方，用于带动所述材料调制设备和所述龙头喷射设备进行火场内的移动；所述材料调制设备基于接收到的火焰宽度等级决定混合液体中每升纯净水调入的干冰的体积；在所述材料调制设备中，接收到的火焰宽度等级越高，决定的混合液体中每升纯净水调入的干冰的体积越多；枪式摄像机，搭载在行驶主架构的安置平台上，用于对行驶主架构的前方的火场执行摄像动作，以获得相应的前方火场图像；高通滤波锐化设备，搭载在行驶主架构的安置平台上，与所述枪式摄像机连接，用于接收所述前方火场图像，对所述前方火场图像执行高通滤波锐化处理，以获得并输出相应的高通滤波锐化图像；外形检测设备，与所述高通滤波锐化设备连接，用于接收所述高通滤波锐化图像，基于预设的基准火焰外形从所述高通滤波锐化图像处分割出对应的火焰区域，并将所述高通滤波锐化图像中除了火焰区域之外的图像区域作为非火焰区域。

本发明的自适应材料调制机构运行可靠、节省材料。由于对火场中最大面积的火焰宽度进行识别，基于识别的宽度确定混合液体中每升纯净水调入的干冰的体积，从而在不浪费干冰材料的同时保证混合液体的灭火效果。

具体实施方式

下面将对本发明的自适应材料调制机构的实施方案进行详细说明。

干冰是固态的二氧化碳，在6250.5498千帕压力下，把二氧化碳冷凝成无色的液体，再在低压下迅速凝固而得到。

有关干冰的历史可以追溯到1823年英国的法拉第和笛彼，它们首次液化了二氧化碳，其后的1834年德国的奇络列成功地制出了固体二氧化碳。但是当时只是限于研究使用，并没有被普遍使用。

二氧化碳是看不到的，其实那也不是(二氧化碳)烟，是(水)雾，二氧化碳由固体变成气体时吸收大量的热，使周围空气的温度降的很快，空气温度降了，它对水蒸气的溶解度变小，水蒸气发生液化反应，放出热量，就变成了小液滴，就是雾了。这个和夏天冰棍冒“白雾”是一个意思，都是小水滴，而不是气态的其他物质。

干冰比水的温度低很多，所以放置到水中相当于将干冰加热，干冰吸热升华，使水的温度降低，甚至结冰。

当前，对于火场内火焰较多或者燃烧时间较长的情况，简单的喷水效果不佳，如果在水内调入少量的干冰粉末，由于干冰能够降低水的温度，将会使得喷出的水不仅能压制火焰的燃烧，而且能吸收火场内的热量，然而，干冰的价格较为昂贵，大量干冰的使用必然导致经济成本的提升。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种自适应材料调制机构，能够有效解决相应的技术问题。

根据本发明实施方案示出的自适应材料调制机构包括：

材料调制设备，通过管道分别与干冰储藏罐和纯净水储藏罐连接，用于分别从所述干冰储藏罐和所述纯净水储藏罐处汲取干冰和纯净水进行调制以获得混合液体。

接着，继续对本发明的自适应材料调制机构的具体结构进行进一步的说明。

所述自适应材料调制机构中还可以包括：

龙头喷射设备，与所述材料调制设备通过管道连接，用于在接收到喷射驱动命令时执行混合液体的现场喷射。

所述自适应材料调制机构中：

所述龙头喷射设备还用于在接收到停止喷射命令时结束混合液体的现场喷射。

所述自适应材料调制机构中还可以包括：

行驶主架构，包括安置平台和驱动轮，设在所述材料调制设备和所述龙头喷射设备的下方，用于带动所述材料调制设备和所述龙头喷射设备进行火场内的移动；

所述材料调制设备基于接收到的火焰宽度等级决定混合液体中每升纯净水调入的干冰的体积；

在所述材料调制设备中，接收到的火焰宽度等级越高，决定的混合液体中每升纯净水调入的干冰的体积越多；

枪式摄像机，搭载在行驶主架构的安置平台上，用于对行驶主架构的前方的火场执行摄像动作，以获得相应的前方火场图像；

高通滤波锐化设备，搭载在行驶主架构的安置平台上，与所述枪式摄像机连接，用于接收所述前方火场图像，对所述前方火场图像执行高通滤波锐化处理，以获得并输出相应的高通滤波锐化图像；

外形检测设备，与所述高通滤波锐化设备连接，用于接收所述高通滤波锐化图像，基于预设的基准火焰外形从所述高通滤波锐化图像处分割出对应的火焰区域，并将所述高通滤波锐化图像中除了火焰区域之外的图像区域作为非火焰区域；

第一处理设备，与所述外形检测设备连接，用于对所述高通滤波锐化图像中的火焰区域执行谐波均值滤波处理，以获得第一滤波区域，对所述高通滤波锐化图像中的非火焰区域不执行谐波均值滤波处理，以将所述非火焰区域直接作为第二滤波区域；

第二处理设备，与所述第一处理设备连接，用于对所述第一滤波区域执行基于指数变换的图像增强处理，以获得第一增强区域，对所述第二滤波区域执行双边滤波模糊处理，以获得第一模糊区域；

图像解析设备，与所述第二处理设备连接，用于接收所述第一增强区域和所述第一模糊区域，将所述第一增强区域和所述第一模糊区域进行拼接以获得与所述高通滤波锐化图像对应的定制处理图像；

子图像提取设备，与所述图像解析设备连接，用于将所述定制处理图像中红色通道值落在预设火焰红色通道值范围内的像素点作为火焰像素点，还用于将所述定制处理图像中的各个火焰像素点进行拟合以获得一个或多个火焰子图像；

宽度鉴定设备，分别与所述子图像提取设备和所述材料调制设备连接，用于基于所述一个或多个火焰子图像中分布面积最大的火焰子图像的横向占据像素点的数量确定对应的火焰宽度等级；

其中，在所述宽度鉴定设备中，所述横向占据像素点的数量与所述火焰宽度等级成正比。

所述自适应材料调制机构中还可以包括：

时分双工通信接口，与所述外形检测设备连接，用于定时接收并更新所述基准火焰外形；

其中，所述第一处理设备和所述第二处理设备分别采用不同型号的通用阵列逻辑器件GAL来实现；

其中，在所述时分双工通信接口中，定时接收并更新的基准火焰外形为远端服务器定时发送的参考图像。

所述自适应材料调制机构中还可以包括：

遍历处理设备，搭载在行驶主架构的安置平台上，与所述枪式摄像机连接，用于对所述前方火场图像进行CMYK颜色空间中C颜色分量变化程度的遍历分析，以获得C颜色分量变化程度剧烈的所述前方火场图像中的各个突变区域；所述遍历处理设备对所述前方火场图像进行CMYK颜色空间中C颜色分量变化程度的遍历分析包括：按照先左后右以及先上后下的顺序对所述前方火场图像进行CMYK颜色空间中C颜色分量变化程度的遍历分析。

所述自适应材料调制机构中还可以包括：

目标分析设备，用于对所述前方火场图像进行目标检测，以获得所述前方火场图像中的各个目标；

区域辨识设备，分别与所述遍历处理设备和所述目标分析设备连接，用于将各个突变区域中涉及到的目标数量多的前三个突变区域作为各个参考突变区域输出。

所述自适应材料调制机构中还可以包括：

目标检测设备，与所述区域辨识设备连接，用于接收所述各个参考突变区域，对每一个参考突变区域执行以下处理：对所述参考突变区域执行目标检测，以获得各个目标轮廓，在所述参考突变区域中对各个目标轮廓进行轮廓增强处理，以获得对应的轮廓处理区域；

其中，所述目标检测设备还用于输出与所述各个参考突变区域分别对应的各个轮廓处理区域。

所述自适应材料调制机构中还可以包括：

自适应处理设备，与所述目标检测设备连接，用于接收所述各个轮廓处理区域，对每一个轮廓处理区域执行以下处理：对所述轮廓处理图像执行强度与所述轮廓处理图像的实际锐化等级成反比的图像锐化处理，以获得对应的自适应处理区域；

其中，所述自适应处理设备还与所述高通滤波锐化设备连接，用于将与所述各个轮廓处理区域分别对应的各个自适应处理区域整体替换所述前方火场图像发送给所述高通滤波锐化设备；

其中，所述目标分析设备对所述前方火场图像进行背景剥离，以获得前景图像，对所述前景图像进行目标检测，以获得所述各个目标；

其中，在所述区域辨识设备中，当所述遍历处理设备发送的各个突变区域的数量小于三时，直接将所述遍历处理设备发送的各个突变区域作为各个参考突变区域。

另外，通用阵列逻辑器件GAL(Generic Array Logic www.husoon.com)器件是1985年LATTICE公司最先发明的可电擦除、可编程、可设置加密位的PLD。具有代表性的GAL芯片有GAL16V8、GAL20，这两种GAL几乎能够仿真所有类型的PAL器件。实际应用中，GAL器件对PAL器件仿真具有100％的兼容性，所以GAL几乎可以全代替PAL器件，并可取代大部分SSI、MSI数字集成电路，因而获得广泛应用。

GAL和PAL的最大差别在于GAL的输出结构可由用户定义，是一种可编程的输出结构。GAL的两种基本型号GAL16V8(20引脚)GAL20V8(24引脚)可代替树十种PAL器件，因而称为痛用可编程电路。而PAL的输出是由厂家定义好的，芯片选定后就固定了，用户无法改变。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

虽然本发明已以实施例揭示如上，但其并非用以限定本发明，任何所属技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，应当可以做出适当的改动和同等替换。因此本发明的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。

Claims (9)

1.一种自适应材料调制机构，其特征在于，所述机构包括：

材料调制设备，通过管道分别与干冰储藏罐和纯净水储藏罐连接，用于分别从所述干冰储藏罐和所述纯净水储藏罐处汲取干冰和纯净水进行调制以获得混合液体。

2.如权利要求1所述的自适应材料调制机构，其特征在于，所述机构还包括：

龙头喷射设备，与所述材料调制设备通过管道连接，用于在接收到喷射驱动命令时执行混合液体的现场喷射。

3.如权利要求2所述的自适应材料调制机构，其特征在于：

所述龙头喷射设备还用于在接收到停止喷射命令时结束混合液体的现场喷射。

4.如权利要求3所述的自适应材料调制机构，其特征在于，所述机构还包括：

行驶主架构，包括安置平台和驱动轮，设在所述材料调制设备和所述龙头喷射设备的下方，用于带动所述材料调制设备和所述龙头喷射设备进行火场内的移动；

所述材料调制设备基于接收到的火焰宽度等级决定混合液体中每升纯净水调入的干冰的体积；

在所述材料调制设备中，接收到的火焰宽度等级越高，决定的混合液体中每升纯净水调入的干冰的体积越多；

枪式摄像机，搭载在行驶主架构的安置平台上，用于对行驶主架构的前方的火场执行摄像动作，以获得相应的前方火场图像；

高通滤波锐化设备，搭载在行驶主架构的安置平台上，与所述枪式摄像机连接，用于接收所述前方火场图像，对所述前方火场图像执行高通滤波锐化处理，以获得并输出相应的高通滤波锐化图像；

外形检测设备，与所述高通滤波锐化设备连接，用于接收所述高通滤波锐化图像，基于预设的基准火焰外形从所述高通滤波锐化图像处分割出对应的火焰区域，并将所述高通滤波锐化图像中除了火焰区域之外的图像区域作为非火焰区域；

第一处理设备，与所述外形检测设备连接，用于对所述高通滤波锐化图像中的火焰区域执行谐波均值滤波处理，以获得第一滤波区域，对所述高通滤波锐化图像中的非火焰区域不执行谐波均值滤波处理，以将所述非火焰区域直接作为第二滤波区域；

第二处理设备，与所述第一处理设备连接，用于对所述第一滤波区域执行基于指数变换的图像增强处理，以获得第一增强区域，对所述第二滤波区域执行双边滤波模糊处理，以获得第一模糊区域；

图像解析设备，与所述第二处理设备连接，用于接收所述第一增强区域和所述第一模糊区域，将所述第一增强区域和所述第一模糊区域进行拼接以获得与所述高通滤波锐化图像对应的定制处理图像；

子图像提取设备，与所述图像解析设备连接，用于将所述定制处理图像中红色通道值落在预设火焰红色通道值范围内的像素点作为火焰像素点，还用于将所述定制处理图像中的各个火焰像素点进行拟合以获得一个或多个火焰子图像；

宽度鉴定设备，分别与所述子图像提取设备和所述材料调制设备连接，用于基于所述一个或多个火焰子图像中分布面积最大的火焰子图像的横向占据像素点的数量确定对应的火焰宽度等级；

其中，在所述宽度鉴定设备中，所述横向占据像素点的数量与所述火焰宽度等级成正比。

5.如权利要求4所述的自适应材料调制机构，其特征在于，所述机构还包括：

时分双工通信接口，与所述外形检测设备连接，用于定时接收并更新所述基准火焰外形；

其中，所述第一处理设备和所述第二处理设备分别采用不同型号的通用阵列逻辑器件GAL来实现；

其中，在所述时分双工通信接口中，定时接收并更新的基准火焰外形为远端服务器定时发送的参考图像。

6.如权利要求5所述的自适应材料调制机构，其特征在于，所述机构还包括：

遍历处理设备，搭载在行驶主架构的安置平台上，与所述枪式摄像机连接，用于对所述前方火场图像进行CMYK颜色空间中C颜色分量变化程度的遍历分析，以获得C颜色分量变化程度剧烈的所述前方火场图像中的各个突变区域；所述遍历处理设备对所述前方火场图像进行CMYK颜色空间中C颜色分量变化程度的遍历分析包括：按照先左后右以及先上后下的顺序对所述前方火场图像进行CMYK颜色空间中C颜色分量变化程度的遍历分析。

7.如权利要求6所述的自适应材料调制机构，其特征在于，所述机构还包括：

目标分析设备，用于对所述前方火场图像进行目标检测，以获得所述前方火场图像中的各个目标；

区域辨识设备，分别与所述遍历处理设备和所述目标分析设备连接，用于将各个突变区域中涉及到的目标数量多的前三个突变区域作为各个参考突变区域输出。

8.如权利要求7所述的自适应材料调制机构，其特征在于，所述机构还包括：

目标检测设备，与所述区域辨识设备连接，用于接收所述各个参考突变区域，对每一个参考突变区域执行以下处理：对所述参考突变区域执行目标检测，以获得各个目标轮廓，在所述参考突变区域中对各个目标轮廓进行轮廓增强处理，以获得对应的轮廓处理区域；

其中，所述目标检测设备还用于输出与所述各个参考突变区域分别对应的各个轮廓处理区域。

9.如权利要求8所述的自适应材料调制机构，其特征在于，所述机构还包括：

自适应处理设备，与所述目标检测设备连接，用于接收所述各个轮廓处理区域，对每一个轮廓处理区域执行以下处理：对所述轮廓处理图像执行强度与所述轮廓处理图像的实际锐化等级成反比的图像锐化处理，以获得对应的自适应处理区域；

其中，所述自适应处理设备还与所述高通滤波锐化设备连接，用于将与所述各个轮廓处理区域分别对应的各个自适应处理区域整体替换所述前方火场图像发送给所述高通滤波锐化设备；

其中，所述目标分析设备对所述前方火场图像进行背景剥离，以获得前景图像，对所述前景图像进行目标检测，以获得所述各个目标；

其中，在所述区域辨识设备中，当所述遍历处理设备发送的各个突变区域的数量小于三时，直接将所述遍历处理设备发送的各个突变区域作为各个参考突变区域。