CN110555447A - 火灾的检测方法、装置及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种火灾的检测方法、装置及存储介质，该火灾的检测方法包括：获取待检测区域的检测图像；将所述检测图像与预设参考图像进行对比，以判断所述检测图像是否存在差异区域；当判定所述检测图像存在差异区域时，判断所述差异区域是否满足预设火焰色彩条件；当判定所述差异区域满足预设火焰色彩条件时，检测所述差异区域的面积是否增大；如果所述差异区域的面积增大，获取所述差异区域的面积的增量比；当所述面积的增量比大于预设阈值时，则判定所述待检测区域出现火灾。本发明的火灾的检测方法、装置及存储介质，可以及时地检测出易燃物引发的火灾，提高了火灾救援的效率。
Description
技术领域
本发明涉及消防工程火灾报警技术领域，特别是涉及一种火灾的检测方法、装置及存储介质。
背景技术
随着科学技术和社会经济的发展，人们对火灾防护的安全意识越来越重视。如果发生火灾，很可能会造成财产物质的损坏或生命的损失，造成不可挽回的后果。因此，如何及时检测火灾显得尤为重要，尤其是对于存在易燃易爆的环境，比如油库，火灾的检测显得更为迫切。
目前着火的物体可以分为易燃物和非易燃物，如果是易燃物着火，引起的灾害更大。但是由于目前的火灾检测方法的过程较复杂，不能及时地检测出易燃物引起的火灾，导致火灾救援效率降低。
发明内容
本发明实施例提供一种火灾的检测方法、装置及存储介质，能够及时地检测出易燃物引起的火灾，提高了火灾救援效率。
为解决上述问题，本发明提供的技术方案如下：
本发明实施例提供一种火灾的检测方法，其包括：
获取待检测区域的检测图像；
将所述检测图像与预设参考图像进行对比，以判断所述检测图像是否存在差异区域；
当判定所述检测图像存在差异区域时，判断所述差异区域是否满足预设火焰色彩条件；
当判定所述差异区域满足预设火焰色彩条件时，检测所述差异区域的面积是否增大；
如果所述差异区域的面积增大，获取所述差异区域的面积的增量比；
当所述面积的增量比大于预设阈值时，则判定所述待检测区域出现火灾。
本发明实施例还提供一种火灾的检测装置，其包括：
图像获取模块，用于获取待检测区域的检测图像；
差异判断模块，用于将所述检测图像与预设参考图像进行对比，以判断所述检测图像是否存在差异区域；
色彩判断模块，用于当判定所述检测图像存在差异区域时，判断所述差异区域是否满足预设火焰色彩条件；
检测模块，用于当判定所述差异区域满足预设火焰色彩条件时，检测所述差异区域的面积是否增大；
增量获取模块，用于当所述差异区域的面积增大时，获取所述差异区域的面积的增量比；
火灾判断模块，用于当所述面积的增量比大于预设阈值时，则判定所述待检测区域出现火灾。
本发明实施例还提供一种存储介质，其中所述存储介质中存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机上运行时，使得所述计算机执行上述火灾的检测方法。
相较于现有技术，本发明的火灾的检测方法、装置及存储介质，通过获取待检测区域的检测图像；将所述检测图像与预设参考图像进行对比，以判断所述检测图像是否存在差异区域；在判定所述检测图像存在差异区域时，判断所述差异区域是否满足预设火焰色彩条件，当判定所述差异区域满足预设火焰色彩条件时，检测所述差异区域的面积是否增大；如果所述差异区域的面积增大，获取所述差异区域的面积的增量比；当所述面积的增量比大于预设阈值时，则判定所述待检测区域出现火灾，从而可以及时地检测出易燃物引发的火灾，提高了火灾救援的效率。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的火灾的检测方法的流程图；
图2为本发明实施例二提供的火灾的检测方法的流程图；
图3为本发明实施例三提供的火灾的检测装置的结构示意图。
图4为本发明实施例三提供的火灾的检测装置的优选结构示意图。
具体实施方式
下面将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，本领域技术人员在没有作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。
请参照图1，图1为本发明实施例一提供的火灾的检测方法的流程图。
本优选实施例的火灾的检测方法，包括：
步骤S101，获取待检测区域的检测图像；
例如，在一实施方式中，待检测区域预先安装有至少一个远程监控摄像头，通过远程监控摄像头实时采集待检测区域的检测图像。该检测图像可以为彩色图像或者红外感应图像。可以理解的，检测图像的种类并不能对本发明构成限定。待检测区域可以为仓库、油库等区域。远程监控摄像头的数量不限。
步骤S102，将所述检测图像与预设参考图像进行对比，以判断所述检测图像是否存在差异区域；
例如，将摄像头实施采集的检测图像与预设参考图像进行对比，以判断所述检测图像是否存在差异，其中预设参考图像为摄像头采集的背景图像。如果存在差异，则执行步骤S103，如果不存在差异，则返回步骤S101。
步骤S103，当判定所述检测图像存在差异区域时，判断所述差异区域是否满足预设火焰色彩条件；
例如，当所述检测图像存在差异区域时，判断所述差异区域是否满足预设火焰色彩条件，如果所述差异区域满足预设火焰色彩条件，则执行步骤S104，否则，返回步骤S103。
其中，所述判断所述差异区域是否满足预设火焰色彩条件的步骤可包括：
当所述差异区域对应的图像的色彩分量满足以下条件：
R>B；
G>B；
R>Rth；
G>Gth
|R-G|>Th1；
|R-B|>Th2时，则判定所述差异区域满足预设火焰色彩条件；
其中，R、B、G分别是所述差异区域对应图像的红色分量、蓝色分量、绿色分量；Rth为第一阈值、Gth为第二阈值、Th1为第三阈值、Th2为第四阈值。
Rth的取值范围可为[160，240]；Gth的取值范围可为[220，245]。
Th1的取值范围可为[10，40]；Th2的取值范围可为[10，60]。
比如，先获取所述差异区域对应的图像的色彩分量；再判断所述色彩分量是否满足上述条件。
步骤S104，当判定所述差异区域满足预设火焰色彩条件时，检测所述差异区域的面积是否增大；
例如，在一实施方式中，当判定所述差异区域满足预设火焰色彩条件时，获取当前时刻的差异区域的面积，并获取下一时刻的差异区域的面积，判断下一时刻的差异区域的面积是否大于当前时刻所述差异区域的面积，如果是，则执行步骤S105，否则，则返回步骤S104。可以理解的，当前时刻的差异区域可以为当前帧的检测图像中的差异区域(以下简称当前帧差异区域)，下一时刻的差异区域可以为下一帧的检测图像中的差异区域(以下简称下一帧差异区域)。
步骤S105，若所述差异区域的面积增大，获取所述差异区域的面积的增量比；
例如，当所述差异区域的面积增大时，获取所述差异区域的面积的增量比。
增量比用于表征火焰扩散的速度，增量比具体可通过以下公式得到：
I＝(A(i+1)-A(i))/A(i+1)
其中I为所述差异区域的面积的增量比，A(i+1)为下一帧的差异区域的面积，A(i)为当前帧的差异区域的面积。
步骤S106，当所述面积的增量比大于预设阈值时，则判定所述待检测区域出现火灾。
例如，判断所述面积的增量比是否大于预设阈值，当所述面积的增量比大于预设阈值时，则判定所述待检测区域出现火灾。
在一实施方式中，比如判断I是否大于Ith，若I大于Ith，则判定所述待检测区域出现火灾。其中Ith为增量比阈值，Ith的取值范围可在[0.1,0.5]。
可以理解的，当所述面积的增量比小于或等于预设阈值时，可采用现有的火灾检测方式进行判断是否出现火灾，比如可获取所述差异区域的特征参数；当所述特征参数与预设特征参数匹配时，则判定所述待检测区域出现火灾。
如果易燃物产生火焰或者烟雾，紧急性较高，且火焰或者烟雾的面积是增大的，且增量比大于预设阈值，从而通过面积的增量比可以迅速地判定出是否为易燃物引发的火灾，便于及时地救援。如果是非易燃物着火或者未发生火灾，其面积的增量比小于预设阈值，从而通过现有的方式判定其是否为火灾，由于非易燃物的紧急性相对较低，因此不会耽误救援时间。
本实施例的火灾的检测方法，通过获取待检测区域的检测图像；将所述检测图像与预设参考图像进行对比，以判断所述检测图像是否存在差异区域；在判定所述检测图像存在差异区域时，判断所述差异区域是否满足预设火焰色彩条件，当判定所述差异区域满足预设火焰色彩条件时，检测所述差异区域的面积是否增大；如果所述差异区域的面积增大，获取所述差异区域的面积的增量比；当所述面积的增量比大于预设阈值时，则判定所述待检测区域出现火灾，从而可以及时地检测出易燃物引发的火灾，提高了火灾救援的效率。
请参照图2，图2为本发明实施例二提供的火灾的检测方法的流程图。
本优选实施例的火灾的检测方法，包括：
步骤S201，获取待检测区域的检测图像；
例如，在一实施方式中，待检测区域预先安装有至少一个远程监控摄像头，通过远程监控摄像头实时采集待检测区域的检测图像。该检测图像可以为彩色图像或者红外感应图像。可以理解的，检测图像的种类并不能对本发明构成限定。
步骤S202，将所述检测图像与预设参考图像对比，以判断所述检测图像是否存在差异区域；
例如，将摄像头实施采集的检测图像与预设参考图像进行对比，以判断所述检测图像是否存在差异，其中预设参考图像为摄像头采集的背景图像。如果存在差异，则执行步骤S203，如果不存在差异，则返回步骤S202。
步骤S203，当判定检测图像存在差异区域时，判断所述差异区域是否满足预设火焰色彩条件；
例如，当所述检测图像存在差异区域时，判断所述差异区域是否满足预设火焰色彩条件，如果所述差异区域满足预设火焰色彩条件，则执行步骤S204，否则，返回步骤S203。
其中，所述判断所述差异区域是否满足预设火焰色彩条件的步骤可包括：
当所述差异区域对应的图像的色彩分量满足以下条件：
R>B；
G>B；
R>Rth；
G>Gth
|R-G|>Th1；
|R-B|>Th2时，则判定所述差异区域满足预设火焰色彩条件；
其中，R、B、G分别是所述差异区域对应图像的红色分量、蓝色分量、绿色分量；Rth为第一阈值、Gth为第二阈值、Th1为第三阈值、Th2为第四阈值。
其中Rth的取值范围可为[160，240]；Gth的取值范围可为[220，245]；Th1的取值范围可为[10，40]；Th2的取值范围可为[10，60]。
比如先获取所述差异区域对应的图像的色彩分量；再判断所述色彩分量是否满足上述条件。
步骤S204，当判定所述差异区域满足预设火焰色彩条件时，检测所述差异区域的面积是否增大；
例如，在一实施方式中，当判定所述差异区域满足预设火焰色彩条件时，获取当前时刻的差异区域的面积，并获取下一时刻的差异区域的面积，判断下一时刻的差异区域的面积是否大于当前时刻所述差异区域的面积，如果是，则执行步骤S205，如果否，则返回步骤S204。可以理解的，当前时刻的差异区域可以为当前帧的检测图像中的差异区域(以下简称当前帧差异区域)，下一时刻的差异区域可以为下一帧的检测图像中的差异区域(以下简称下一帧差异区域)。
步骤S205，如果所述差异区域的面积增大，获取所述差异区域的面积的增量比；
例如，当所述差异区域的面积增大时，获取所述差异区域的面积的增量比。
增量比用于表征火焰扩散的速度，增量比具体可通过以下公式得到：
I＝(A(i+1)-A(i))/A(i+1)
其中I为所述差异区域的面积的增量比，A(i+1)为下一帧的差异区域的面积，A(i)为当前帧的差异区域的面积。
步骤S206，当所述面积的增量比大于预设阈值时，获取所述差异区域的轮廓；
例如，判断所述面积的增量比是否大于预设阈值，当所述面积的增量比大于预设阈值时，提取或者识别所述差异区域的轮廓。
步骤S207，当所述轮廓满足预设条件时，则判定所述待检测区域出现火灾。
例如，判断所述差异区域的轮廓是否与火焰的轮廓中的至少一个匹配，如果匹配，则判定所述待检测区域出现火灾。如果不匹配，则返回步骤S206。
在一实施例中，上述方法还可包括：
步骤S208，获取所述差异区域对应的温度；
例如，在一实施方式中，该步骤可包括：获取所述差异区域在检测图像中的坐标，根据所述坐标获取所述差异区域在所述待检测区域中对应的目标位置，通过温度传感器检测所述目标位置的温度，得到所述差异区域的温度。
在另一实施方式中，为了提高温度获取的准确度，该步骤还可包括：
(1)获取与所述差异区域对应的检测图像中的像素的灰阶值和扩散速率；
(2)根据所述像素的灰阶值和扩散速度获取所述差异区域对应的温度。
例如，获取所述差异区域对应的检测图像，并获取该差异区域的图像中各像素的灰阶值以及像素的扩散速率，将该灰阶值以及像素扩散速率输入预设神经网络中，得到差异区域的温度。可以理解的，此处的温度可以为估计值。
步骤S209，根据所述差异区域的面积的增量比以及所述差异区域对应的温度确定火灾等级。
例如，在一实施方式中，可以通过查表方式，在预设火灾等级列表中，查找与所述差异区域的面积的增量比以及所述差异区域对应的温度对应的火灾等级。
另一实施例中，进一步地，上述方法还可包括：
步骤S300，根据所述差异区域的面积的增量比以及所述差异区域的初始面积确定火灾等级。
例如，在一实施方式中，可以获取所述差异区域的面积的增量比以及所述差异区域的最初的面积，在预设火灾等级列表中，查找与该面积的增量比和初始面积对应的火灾等级从而确定火灾等级。
本优选实施例的火灾的检测方法，在上一实施例的基础上还可以结合差异区域的轮廓进行火灾的判断，从而进一步提高了火灾检测的准确性。
请参照图3，图3为本发明实施例三提供的火灾的检测装置的结构示意图。本优选实施例的火灾的检测装置30包括：图像获取模块31、差异判断模块32、色彩判断模块33、检测模块34、增量获取模块35、火灾判断模块36，此外结合图4，还可包括温度获取模块37以及等级确定模块38。
图像获取模块31用于获取待检测区域的检测图像；
差异判断模块32用于将所述检测图像与预设参考图像进行对比，以判断所述检测图像是否存在差异区域；
色彩判断模块33用于当判定所述检测图像存在差异区域时，判断所述差异区域是否满足预设火焰色彩条件。
检测模块34用于当判定所述检测图像存在差异区域时，检测所述差异区域的面积是否增大。
面积获取模块35用于当所述差异区域的面积增大时，获取所述差异区域的面积的增量比。
火灾判断模块36用于当所述面积的增量比大于预设阈值时，则判定所述待检测区域出现火灾。
其中所述色彩判断模块33具体用于：
当所述差异区域对应的图像的色彩分量满足以下条件：
R>B；
G>B；
R>Rth；
G>Gth
|R-G|>Th1；
|R-B|>Th2时，则判定所述差异区域对应的图像满足预设火焰色彩条件；
其中，R、B、G分别是所述差异区域对应图像的红色分量、蓝色分量、绿色分量；Rth为第一阈值、Gth为第二阈值、Th1为第三阈值、Th2为第四阈值。
其中所述火灾判断模块36具体用于：获取所述差异区域的轮廓，当所述轮廓满足预设条件时，则判定所述待检测区域出现火灾。
其中温度获取模块37用于获取所述差异区域的温度。
在一实施方式中，所述温度获取模块37具体用于：获取所述差异区域对应的检测图像中的的像素的灰阶值和扩散速率；并根据所述像素的灰阶值和扩散速度色差分布信息和扩散速度估计获取所述差异区域对应的温度。
等级确定模块38用于根据所述差异区域的面积的增量比以及所述差异区域对应的温度确定火灾等级。
本实施例的火灾的检测装置，通过获取待检测区域的检测图像；将所述检测图像与预设参考图像进行对比，以判断所述检测图像是否存在差异区域；在判定所述检测图像存在差异区域时，判断所述差异区域是否满足预设火焰色彩条件，当判定所述差异区域满足预设火焰色彩条件时，检测所述差异区域的面积是否增大；如果所述差异区域的面积增大，获取所述差异区域的面积的增量比；当所述面积的增量比大于预设阈值时，则判定所述待检测区域出现火灾，从而可以及时地检测出易燃物引发的火灾，提高了火灾救援的效率。本发明实施例提供的火灾的检测装置和方法属于同一构思，该装置的具体实现过程详见上述方法中的描述，此处不再赘述。
本申请实施例还提供一种存储介质，该存储介质中存储有计算机程序，当该计算机程序在计算机上运行时，该计算机执行上述任意一个实施例所述的火灾的检测方法，从而实现以下功能：获取待检测区域的检测图像；将所述检测图像与预设参考图像进行对比，以判断所述检测图像是否存在差异区域；当判定所述检测图像存在差异区域时，判断所述差异区域是否满足预设火焰色彩条件，当判定所述差异区域满足预设火焰色彩条件时，检测所述差异区域的面积是否增大；如果所述差异区域的面积增大，获取所述差异区域的面积的增量比；当所述面积的增量比大于预设阈值时，则判定所述待检测区域出现火灾。
以上对本发明实施例所提供的一种火灾的检测方法、装置及存储介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种火灾的检测方法，其特征在于，包括：
获取待检测区域的检测图像；
将所述检测图像与预设参考图像进行对比，以判断所述检测图像是否存在差异区域；
当判定所述检测图像存在差异区域时，判断所述差异区域是否满足预设火焰色彩条件；
当判定所述差异区域满足预设火焰色彩条件时，检测所述差异区域的面积是否增大；
如果所述差异区域的面积增大，获取所述差异区域的面积的增量比；
当所述面积的增量比大于预设阈值时，则判定所述待检测区域出现火灾。
2.根据权利要求1所述的火灾的检测方法，其特征在于，当所述差异区域的面积的增量比大于预设阈值时，所述判定所述待检测区域出现火灾的步骤包括：
获取所述差异区域的轮廓；
当所述轮廓满足预设条件时，则判定所述待检测区域出现火灾。
3.根据权利要求1所述的火灾的检测方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取所述差异区域对应的温度；
根据所述差异区域的面积的增量比以及所述差异区域对应的温度，确定火灾等级。
4.根据权利要求3所述的火灾的检测方法，其特征在于，所述获取所述差异区域对应的温度的步骤包括：
获取所述差异区域对应的检测图像中的像素的灰阶值和扩散速率；
根据所述像素的灰阶值和扩散速度获取所述差异区域对应的温度。
5.根据权利要求1所述的火灾的检测方法，其特征在于，所述判断所述差异区域是否满足预设火焰色彩条件的步骤可包括：
当所述差异区域对应的图像的色彩分量满足以下条件：
R>B；
G>B；
R>Rth；
G>Gth
|R-G|>Th1；
|R-B|>Th2时，则判定所述差异区域对应的图像满足预设火焰色彩条件；
其中，R、B、G分别是所述差异区域对应图像的红色分量、蓝色分量、绿色分量；Rth为第一阈值、Gth为第二阈值、Th1为第三阈值、Th2为第四阈值。
6.一种火灾的检测装置，其特征在于，包括：
图像获取模块，用于获取待检测区域的检测图像；
差异判断模块，用于将所述检测图像与预设参考图像进行对比，以判断所述检测图像是否存在差异区域；
色彩判断模块，用于当判定所述检测图像存在差异区域时，判断所述差异区域是否满足预设火焰色彩条件；
检测模块，用于当判定所述差异区域满足预设火焰色彩条件时，检测所述差异区域的面积是否增大；
增量获取模块，用于当所述差异区域的面积增大时，获取所述差异区域的面积的增量比；
火灾判断模块，用于当所述面积的增量比大于预设阈值时，则判定所述待检测区域出现火灾。
7.根据权利要求6所述的火灾的检测装置，其特征在于，所述火灾判断模块，具体用于：获取所述差异区域的轮廓，当所述轮廓满足预设条件时，则判定所述待检测区域出现火灾。
8.根据权利要求6所述的火灾的检测装置，其特征在于，所述装置还包括：
温度获取模块，用于获取所述差异区域对应的温度；
等级确定模块，用于根据所述差异区域的面积的增量比以及所述差异区域对应的温度确定火灾等级。
9.根据权利要求8所述的火灾的检测装置，其特征在于，所述温度获取模块，具体用于：
获取所述差异区域对应的检测图像中的像素的灰阶值和扩散速率；并根据所述像素的灰阶值和扩散速度获取所述差异区域对应的温度。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机上运行时，使得所述计算机执行权利要求1至5任意一项所述的火灾的检测方法。
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