CN111739248A - 一种人工智能物联网安防系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种人工智能物联网安防系统及控制方法，所述系统包括中心处理器、以及分别与所述中心处理器通信连接的数据采集模块、云端服务器和自动报警模块，还包括与所述中心处理器电连接的喷水调节模块、与所述喷水调节模块电连接的多个喷水口；所述云端服务器包括火灾分析模块；所述数据采集模块实时采集室内红外成像数据；所述火灾分析模块对红外图像进行处理并判断是否发生火灾，计算出起火点的三维坐标；所述喷水调节模块根据起火点的三维坐标确定距离起火点最近的喷水口，根据起火点的三维坐标调节喷水口的角度，同时根据目标区域温度变化率和面积变化率实时调节喷水量。本发明在火灾发生时可以根据火情自动调节喷水量的大小，减少损失。

Description

一种人工智能物联网安防系统及控制方法

技术领域

本发明涉及安防系统技术领域，尤其涉及一种人工智能物联网安防系统及控制方法。

背景技术

安防系统是现代智能家居的重要组成部分，传统的安防系统功能单一，主要有防火与防盗功能，防火主要是烟雾检测与喷水装置，当检测烟雾超出正常水平时，开启喷水，喷水方向和喷水量是固定的，不会根据火情自动调节；防盗主要是安装摄像头进行录像，供日后查询和为执法提供依据，没有自动识别和抓拍功能；当室内有独居老人或小孩时，在紧急情况下也无法提供有效帮助。

发明内容

鉴于此，本发明提出一种人工智能物联网安防系统及控制方法，用于解决传统的安防系统功能单一、不能根据火情自动调节喷水量等问题。

本发明第一方面，公开一种人工智能物联网安防系统，包括中心处理器、以及分别与所述中心处理器通信连接的数据采集模块、云端服务器和报警模块，所述系统还包括与所述中心处理器电连接的喷水调节模块、与所述喷水调节模块电连接的多个喷水口；所述云端服务器包括火灾分析模块；

所述数据采集模块包括双目红外摄像机，用于实时采集室内红外成像数据；

所述火灾分析模块用于按预设时间间隔从所述红外成像数据中获取红外图像，对所述红外图像进行预处理并提取目标区域轮廓，测量所述目标区域温度，计算所述目标区域在预设时间间隔内的温度变化率、面积变化率和圆形度变化率，根据所述目标区域温度、面积变化率和圆形度变化率进行实时火焰检测，判断是否发生火灾；在判定发生火灾时，向报警模块发送报警信息，对同一时刻双目红外摄像机采集到的左右两个视角的红外图像进行火焰特征提取和特征匹配，计算出起火点的三维坐标；

所述喷水调节模块用于在检测到发生火灾时根据起火点的三维坐标确定距离起火点最近的喷水口，根据起火点的三维坐标调节喷水口的角度，同时根据目标区域温度变化率和面积变化率实时调节喷水量；

所述中心处理器用于接收数据采集模块采集到的数据并上传至云端服务器，获取云端服务器的处理结果并将所述处理结果发送至喷水调节模块或自动报警模块。

优选的，所述火灾分析模块具体包括：

图像分析单元：用于按预设时间间隔Δt从红外成像数据中获取红外图像，将所述红外图像转换为灰度图像，对灰度图像进行二值化处理；将相邻两张二值化处理后的红外图像像素值相减，判断是否有目标出现，通过边缘检测提取目标区域轮廓；

根据上述红外图像进行目标区域温度检测，取目标区域内的最高温度T_max为目标温度，设t_i时刻目标温度为T_i，t_i+1时刻目标温度为T_i+1，计算预设时间间隔Δt内目标温度变化率α_i+1，

其中t_i+1-t_i＝Δt；

统计非零像素点个数作为目标区域面积，设t_i时刻面积为S_i，t_i+1时刻面积为S_i+1，计算预设时间间隔Δt内目标区域的面积变化率β_i+1，

计算预设时间间隔Δt内目标区域圆形度变化率δ_i+1，

其中L_i为t_i时刻目标区域的周长，L_i+1为t_i+1时刻目标区域的周长；

当T_max超过预设的火焰温度阈值且β_i+1>1且δ_i+1>1时，判定发生火灾，目标区域即为火焰区域；

位置分析单元：取目标区域的中心点为起火点，对同一时刻双目红外摄像机采集到的两幅红外图像进行火焰特征提取和特征匹配，得到两幅图像像素点之间的视差，结合摄像机标定参数计算出起火点的三维坐标。

优选的，所述喷水调节模块具体包括：

方位调整单元：在判定发生火灾后，获取室内各个喷水口的位置坐标，选取与起火点距离最小的喷水口，根据喷水口与起火点的之间的相对位置，调整喷水口方位，将喷水口对准起火点；

喷水量调节单元：根据相邻时间间隔Δt内目标温度变化率α_i+1和面积变化率β_i+1控制喷水口的喷水量Q，

当α_i+1>0或β_i+1>0，喷水量取喷水口设计的最大喷水流量Q_max，即Q＝Q_max；

当α_i+1<0且β_i+1<0，喷水量取Q＝(1+w₁α+w₂β)Q_max，其中w₁、w₂为权重系数，w₁+w₂＝1；

当S_i+1＝0且β_i+1＝0，停止喷水。

优选的，所述云端服务器还包括姿态分析模块，具体包括：

姿态判断单元：根据双目红外摄像机采集的红外成像数据计算室内人员头部、身体中间部位、脚部的三维坐标，根据头部、身体中间部位、脚部的三维坐标与地面的垂直距离判断室内人员姿态；所述姿态分为站立、坐地、躺地，当头部、身体中间部位、脚部的三维坐标与地面的垂直距离均小于预设高度时，判定位姿为躺地；当身体中间部位、脚部的三维坐标与地面的垂直距离均小于所述预设高度且头部与地面的垂直距离大于所述预设高度时，判定姿态为坐地；

状态分析单元：当判断姿态为坐地或躺地时，判定有人摔倒，记录摔倒时长，启动语音通话，当超过设定时长无人应答或收到语音求救信号时向报警模块发送报警信息。

本发明第二方面，提出一种人工智能物联网安防系统的控制方法，所述方法包括：

S1、通过双目红外摄像机实时采集室内红外成像数据,按预设时间间隔从所述红外成像数据中获取红外图像，对所述红外图像进行预处理并比较判断是否有目标出现，提取目标区域轮廓；

S2、测量所述目标区域温度，计算所述目标区域在预设时间间隔内的温度变化率、面积变化率和圆形度变化率，根据所述目标区域温度、面积变化率和圆形度变化率进行实时火焰检测，判断是否发生火灾；

S3、在判定发生火灾时，向报警模块发送报警信息，对同一时刻双目红外摄像机采集到的左右两个视角的红外图像进行火焰特征提取和特征匹配，计算出起火点的三维坐标；

S4、根据起火点的三维坐标确定距离起火点最近的喷水口，根据起火点的三维坐标调节喷水口的角度，同时根据目标区域温度变化率和面积变化率实时调节喷水量，在火焰完全扑灭后停止喷水。

优选的，所述步骤S2具体包括：

根据所述红外图像进行目标区域温度检测，取目标区域内的最高温度T_max为目标温度，设t_i时刻目标温度为T_i，t_i+1时刻目标温度为T_i+1，计算预设时间间隔Δt内目标温度变化率α_i+1，

其中t_i+1-t_i＝Δt；

统计非零像素点个数作为目标区域面积，设t_i时刻面积为S_i，t_i+1时刻面积为S_i+1，计算预设时间间隔Δt内目标区域的面积变化率β_i+1，

计算预设时间间隔Δt内目标区域圆形度变化率δ_i+1，

其中L_i为t_i时刻目标区域的周长，L_i+1为t_i+1时刻目标区域的周长；

当T_max超过预设的火焰温度阈值且β_i+1>1且δ_i+1>1时，判定发生火灾，目标区域即为火焰区域；

优选的，步骤S4具体包括：

在判定发生火灾后，获取室内各个喷水口的位置坐标，选取与起火点距离最小的喷水口，根据喷水口与起火点的之间的相对位置，调整喷水口方位，将喷水口对准起火点；

根据预设时间间隔Δt内目标温度变化率α_i+1和面积变化率β_i+1控制喷水口的喷水量Q：

当α_i+1>0或β_i+1>0，喷水量取喷水口设计的最大喷水流量Q_max，即Q＝Q_max；

当α_i+1<0且β_i+1<0，喷水量取Q＝(1+w₁α+w₂β)Q_max，其中w₁、w₂为权重系数，w₁+w₂＝1；

当S_i+1＝0且β_i+1＝0，停止喷水。

本发明的相对于现有技术具有以下有益效果：

1)本发明利用红外双目摄像机识别出火焰并对火焰进行定位，根据火焰位置调节喷水口的方向和角度，根据火焰温度变化率、面积变化率实时调节喷水量的大小，根据火情自动调节喷水既能快速扑灭火焰，使火灾在初始阶段得到控制，减少火灾损失，同时又能合理使用水源，减少其他经济损失。

2)本发明合红外成像技术分析室内人员身体姿态，判断是否有人摔倒，可对独居人员实现安全监控与紧急救助。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的人工智能物联网安防系统结构示意图；

图2为本发明提供的人工智能物联网安防控制方法一实施例示意图；

图3为本发明提供的人工智能物联网安防控制方法另一实施例示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种人工智能物联网安防系统，包括中心处理器100、以及分别与所述中心处理器100通信连接的数据采集模块200、云端服务器300、自动报警模块400、喷水调节模块500，夜光处理模块600、功能设置模块700以及电源管理模块。

所述数据采集模块包括双目红外摄像机201、可见光摄像机202、按键输入单元203，双目红外摄像机用于实时采集室内红外成像数据，可见光摄像机用于对室内实时录像，按键输入单元用于在紧急情况下按下按键求助，数据采集模块采集到的数据均发送至中心处理器200。

中心处理器200接收数据采集模块采集到的数据后，将双目红外摄像机201、可见光摄像机202采集到的红外成像数据、录像数据上传至云端服务器300，在云端服务器300上进行数据的分析处理，包括火灾分析、身份认证、姿态分析，中心处理器200获取云端服务器300的处理结果，并将处理结果发送至喷水调节模块500、夜光处理模块600或自动报警模块400，分别进行喷水量调节、黑暗环境下光线调节以及发生异常情况时自动报警；中心处理器200在接收到按键输入单元的按键输入信号时，将对应的按键输入信号发送至自动报警模块的应急报警单元404。

所述云端服务器300包括火灾分析模块301、身份认证模块302和姿态分析模块303；

所述所述火灾分析模块301用于按预设时间间隔从所述红外成像数据中获取红外图像，对所述红外图像进行预处理并提取目标区域轮廓，测量所述目标区域温度，计算所述目标区域在预设时间间隔内的温度变化率、面积变化率和圆形度变化率，根据所述目标区域温度、面积变化率和圆形度变化率进行实时火焰检测，判断是否发生火灾；在判定发生火灾时，向自动报警模块发送报警信息，对同一时刻双目红外摄像机采集到的左右两个视角的红外图像进行火焰特征提取和特征匹配，计算出起火点的三维坐标；

进一步的，所述火灾分析模块301具体包括图像分析单元和位置分析单元：

图像分析单元：用于按预设时间间隔Δt从红外成像数据中获取红外图像，将所述红外图像转换为灰度图像，对灰度图像进行二值化处理；将相邻两张二值化处理后的红外图像像素值相减，判断图像是否有变化，从而初步判断是否有目标出现，通过边缘检测提取目标区域轮廓；

根据上述红外图像进行目标区域温度检测，取目标区域内的最高温度T_max为目标温度，设t_i时刻目标温度为T_i，t_i+1时刻目标温度为T_i+1，计算预设时间间隔Δt内目标温度变化率α_i+1，

其中t_i+1-t_i＝Δt；

统计非零像素点个数作为目标区域面积，设t_i时刻面积为S_i，t_i+1时刻面积为S_i+1，计算预设时间间隔Δt内目标区域的面积变化率β_i+1，

计算预设时间间隔Δt内目标区域圆形度变化率δ_i+1，

其中L_i为t_i时刻目标区域的周长，L_i+1为t_i+1时刻目标区域的周长；

当T_max超过预设的火焰温度阈值且β_i+1>1且δ_i+1>1时，判定发生火灾，目标区域即为火焰区域；

由于火灾发生时火焰温度明显高于室内其他物体温度，本发明先根据温度初步筛选出温度较高的目标，过滤掉其他目标，由于发生火灾时火焰的面积会增大，进一步通过目标区域面积特征判断目标是否为火灾火焰；火焰的另一个特征是形状不规则，可根据圆形度来判断，本发明综合了火焰的温度特征、面积变化特征、形状不规则特征来综合判断是否发生火灾，提高判断准确率。在初次判定发生火灾后根据预设时间间隔进一步采集后续2～3张红外图像，通过图像分析单元再次判断，当连续2～3次皆判定发生火灾时，向自动报警模块发送报警信息，减少误报。在发送报警信息的同时，将火灾判定结果发送至位置分析单元，分析起火位置。

位置分析单元：取目标区域的中心点为起火点，对同一时刻双目红外摄像机采集到的两幅红外图像进行火焰特征提取和特征匹配，得到两幅图像像素点之间的视差，结合摄像机标定参数计算出起火点的三维坐标，将起火点的三维坐标发送至喷水调节模块。

所述喷水调节模块500接收到起火点的三维坐标后，选取对应的喷水口，调整喷水口方位，将喷水口对准起火点，所述喷水口所述喷水调节模块与各个喷水口之间设有电动阀门，根据火势控制喷水量，所述喷水调节模块500具体包括：

方位调整单元：在判定发生火灾后，获取室内各个喷水口的位置坐标，计算起火点与各个喷水口的距离，选取与起火点距离最小的喷水口，根据喷水口与起火点的之间的相对位置，调整喷水口方位，将喷水口对准起火点；

喷水量调节单元：在判定发生火灾后，根据相邻时间间隔Δt内目标温度变化率α_i+1和面积变化率β_i+1控制喷水口的喷水量Q：

当α_i+1>0或β_i+1>0，喷水量取喷水口设计的最大喷水流量Q_max，即Q＝Q_max；

当α_i+1<0且β_i+1<0，喷水量取Q＝(1+w₁α+w₂β)Q_max，其中w₁、w₂为权重系数，可根据实验测定，w₁+w₂＝1；

当S_i+1＝0且β_i+1＝0，停止喷水。

所述喷水量调节单元根据相邻时间间隔Δt内目标温度变化率α_i+1和面积变化率β_i+1控制喷水口的喷水量，当火势有扩大趋势时，采用喷水口设计的最大喷水流量喷水，防止火势进一步扩散，当火势减小时，采用加权的方式衡量火势减小程度，并适当减小喷水量。通过喷水量调节单元，本发明可根据火势自动调节喷水量，既能快速扑灭火焰，使火灾在初始阶段得到控制，减少火灾损失，同时又能合理使用水源，减少其他经济损失。

本发明采用双目红外摄像机采集室内红外成像数据，通过所述火灾分析模块分析红外图片实时进行火焰检测，并采用双目视觉定位技术对起火点定位，实现室内火灾的自动检测、起火点自动定位、自动报警、自动灭火及喷水量实时调节。

所述云端服务器300包括身份识别模块302，具体包括：

身份认证单元：根据可见光摄像头采集到的室内人脸图像数据进行人脸识别，判断是否为非法闯入，若为非法闯入向自动报警模块发送报警信息；

逃犯追踪单元：对判定为非法闯入人员，将非法闯入人员的人脸图像与公安部在逃人员数据库进行匹配，若匹配成功，向自动报警模块发送报警信息。

通过身份识别模块可以抓拍非法闯入的陌生人员，为执法提供依据，同时联系房主确认人员是否为非法闯入的陌生人员，还可以识别在逃犯人，为抓捕逃犯提供信息，实现社会治安的维护。

所述云端服务器300包括姿态分析模块303，为应急事件提供帮助，具体包括：

姿态判断单元：根据双目红外摄像机采集的红外成像数据计算室内人员头部、身体中间部位、脚部的三维坐标，根据头部、身体中间部位、脚部的三维坐标与地面的垂直距离判断室内人员姿态；所述姿态分为站立、坐地、躺地，当头部、身体中间部位、脚部的三维坐标与地面的垂直距离均小于预设高度时，判定位姿为躺地；当身体中间部位、脚部的三维坐标与地面的垂直距离均小于所述预设高度且头部与地面的垂直距离大于所述预设高度时，判定姿态为坐地；当头部、身体中间部位与地面的距离大于所述预设高度且脚部与地面的距离小于所述预设高度时，判断为站立。所述预设高度的实际值可根据人体身高按需调整。

状态分析单元：当判断出姿态为坐地或躺地时，启动语音通话，并记录坐地或躺地时长，当超过设定时长无人应答或收到语音求救信号时判定有人摔倒，向自动报警模块发送报警信息。

所述自动报警模块400具体包括火灾报警单元401、防盗报警单元402、救助报警单元403、应急报警单元404；

所述火灾报警单元用于在检测到火灾发生时启动火灾报警；具体的，所述火灾报警的报警级别可别分为三级，当检测到火焰时立即向紧急联系人发送火灾警报信息；当火焰被喷水调节模块在5秒内快速扑灭时，向紧急联系人发送火灾警报取消信息；当火焰未在5秒内被扑灭，启动119报警系统并主动发送所在位置信息。

所述防盗报警单元用于在检测到有非法闯入或追踪到逃犯时启动防盗报警；

所述救助报警单元用于在判断出有人摔倒且摔倒时长达到设定时长或接收到语音求助时启动救助报警；具体的，所述救助报警单元的报警级别为二级，当摔倒时长为5秒以上，自动连接设定的紧急联系人；当摔倒时长超过30秒且无法联系上亲属，启动自助120报警系统并主动发送位置信息，实现分级救助护理。

所述应急报警单元用于在检测到按键输入数据时启动相应的应急报警或自动网络联系事先设定的紧急联系人。具体的，老人独居在家时，如果突发病情，按自动报警护理键，实现自动报警；对居家小朋友需要帮助时，按求助按键，按优先级自动联系事先设定的联系人。

所述夜光处理模块600，用于在黑暗环境下开启红外夜光灯实现黑暗环境下抓拍，红外成像单元发现有人员活动时，并自动开启夜光灯实现照明。

所述功能设置单元700，用于设置需要连接的网络信息、设置紧急联系人信息和紧急联系人优先级、设置自动报警级别。

所述中心处理器为ARM9，用于协调各处理单元及核心运算。所述电源管理模块800，用于实时检测电池电量信息，为各硬件提供稳定的电压。

请参阅图2，本发明还提出一种人工智能物联网安防控制方法，包括如下步骤：

S1、通过双目红外摄像机实时采集室内红外成像数据,按预设时间间隔从所述红外成像数据中获取红外图像，对所述红外图像进行预处理并比较判断是否有目标出现，提取目标区域轮廓；

S2、测量所述目标温度，计算所述目标区域在预设时间间隔内的温度变化率、面积变化率和圆形度变化率，根据所述目标区域温度、面积变化率和圆形度变化率进行实时火焰检测，判断是否发生火灾；

具体的，根据所述红外图像进行目标区域温度检测，取目标区域内的最高温度T_max为目标温度，设t_i时刻目标温度为T_i，t_i+1时刻目标温度为T_i+1，计算预设时间间隔Δt内目标温度变化率α_i+1，

其中t_i+1-t_i＝Δt；

统计非零像素点个数作为目标区域面积，设t_i时刻面积为S_i，t_i+1时刻面积为S_i+1，计算预设时间间隔Δt内目标区域的面积变化率β_i+1，

计算预设时间间隔Δt内目标区域圆形度变化率δ_i+1，

其中L_i为t_i时刻目标区域的周长，L_i+1为t_i+1时刻目标区域的周长；

当T_max超过预设的火焰温度阈值且β_i+1>1且δ_i+1>1时，判定发生火灾，目标区域即为火焰区域。

S3、在判定发生火灾时，向报警模块发送报警信息，对同一时刻双目红外摄像机采集到的左右两个视角的红外图像进行火焰特征提取和特征匹配，计算出起火点的三维坐标；

S4、根据起火点的三维坐标确定距离起火点最近的喷水口，根据起火点的三维坐标调节喷水口的角度，同时根据目标区域温度变化率和面积变化率实时调节喷水量，在火焰完全扑灭后停止喷水。

具体的，在判定发生火灾后，获取室内各个喷水口的位置坐标，选取与起火点距离最小的喷水口，根据喷水口与起火点的之间的相对位置，调整喷水口方位，将喷水口对准起火点；

根据预设时间间隔Δt内目标温度变化率α_i+1和面积变化率β_i+1控制喷水口的喷水量Q：

当α_i+1>0或β_i+1>0，喷水量取喷水口设计的最大喷水流量Q_max，即Q＝Q_max；

当α_i+1<0且β_i+1<0，喷水量取Q＝(1+w₁α+w₂β)Q_max，其中w₁、w₂为权重系数，w₁+w₂＝1；

当S_i+1＝0且β_i+1＝0，停止喷水。

请参阅图3，图3为本发明另一实施例提供的人工智能物联网安防控制方法流程示意图，系统初始化后先连接互联网，通过可见光摄像头采集室内图像信息，通过双目红外摄像机采集室内红外成像数据，然后将采集到的数据通过4G通信或WIFI上传至云端服务器进行火灾分析、身份认证、姿态分析，根据图像分析与处理结果进入救助安防、火警安防、防盗安防或紧急输入模式。

比如，在救助安防模式下，通过双目红外相机采集到的红外图像进行人体头部、身体中间部位、脚部位置坐标分析，检测出人体姿态信息，判断是否有人摔倒，记录摔倒时长，当摔倒时长超过设定时长或接收到语音求助信息，启动救助报警，然后进行安全状态提示或语音提示；在火警安防模式下，根据红外图像进行实时火焰检测，测出火焰温度及温度变化率、面积变化率、圆形度变化率，判断是否发生火灾，进行起火点位置分析，根据火焰位置调节调节喷水口的角度，根据火焰温度变化率、面积变化率实时调节喷水量，若火焰未被快速扑灭，启动火灾报警，进行安全状态提示或语音提示；在防盗安防模式下，可见光摄像头室内人员的人脸信息，然后进行人工智能对比身份识别，根据身份信息分析出是否有非法闯入人员，若是，启动防盗报警，进行安全状态提示或语音提示，然后与公安部在逃人员数据库比对，查找是否有社会逃犯，进行逃犯自动识别与追踪，及时启动防盗报警；在紧急输入模式下，采集按键输入信息，若按下的是护理按键，启动救助报警，若按下求助按键，联系紧急联系人并启动语音通话，进行安全状态提示或语音提示。进入下一周期，进行实时防控。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种人工智能物联网安防系统，包括中心处理器、以及分别与所述中心处理器通信连接的数据采集模块、云端服务器和自动报警模块，其特征在于，所述系统还包括与所述中心处理器电连接的喷水调节模块、与所述喷水调节模块电连接的多个喷水口；所述云端服务器包括火灾分析模块；

所述数据采集模块包括双目红外摄像机，用于实时采集室内红外成像数据；

所述火灾分析模块用于按预设时间间隔从所述红外成像数据中获取红外图像，对所述红外图像进行预处理并提取目标区域轮廓，测量所述目标区域温度，计算所述目标区域在预设时间间隔内的温度变化率、面积变化率和圆形度变化率，根据所述目标区域温度、面积变化率和圆形度变化率进行实时火焰检测，判断是否发生火灾；在判定发生火灾时，向自动报警模块发送报警信息，对同一时刻双目红外摄像机采集到的左右两个视角的红外图像进行火焰特征提取和特征匹配，计算出起火点的三维坐标，将所述起火点的三维坐标发送至喷水调节模块；

所述喷水调节模块用于在检测到发生火灾时根据起火点的三维坐标确定距离起火点最近的喷水口，根据起火点的三维坐标调节喷水口的角度，同时根据目标区域温度变化率和面积变化率实时调节喷水量；

所述中心处理器用于接收数据采集模块采集到的数据并上传至云端服务器，获取云端服务器的处理结果并将所述处理结果发送至喷水调节模块或自动报警模块。

2.根据权利要求1所述一种人工智能物联网安防系统，其特征在于，所述火灾分析模块具体包括：

图像分析单元：用于按预设时间间隔Δt从红外成像数据中获取红外图像，将所述红外图像转换为灰度图像，对灰度图像进行二值化处理；将相邻两张二值化处理后的红外图像像素值相减，判断是否有目标出现，通过边缘检测提取目标区域轮廓；

根据上述红外图像进行目标区域温度检测，取目标区域内的最高温度T_max为目标温度，设t_i时刻目标温度为T_i，t_i+1时刻目标温度为T_i+1，计算预设时间间隔Δt内目标温度变化率α_i+1，

其中t_i+1-t_i＝Δt；

统计非零像素点个数作为目标区域面积，设t_i时刻面积为S_i，t_i+1时刻面积为S_i+1，计算预设时间间隔Δt内目标区域的面积变化率β_i+1，

计算预设时间间隔Δt内目标区域圆形度变化率δ_i+1，

其中L_i为t_i时刻目标区域的周长，L_i+1为t_i+1时刻目标区域的周长；

当T_max超过预设的火焰温度阈值且β_i+1>1且δ_i+1>1时，判定发生火灾，目标区域即为火焰区域，将火灾判定结果发送至位置分析单元；

位置分析单元：在判定取目标区域的中心点为起火点，对同一时刻双目红外摄像机采集到的两幅红外图像进行火焰特征提取和特征匹配，得到两幅图像像素点之间的视差，结合摄像机标定参数计算出起火点的三维坐标。

3.根据权利要求2所述一种人工智能物联网安防系统，其特征在于，所述喷水调节模块具体包括：

方位调整单元：在判定发生火灾后，获取室内各个喷水口的位置坐标，选取与起火点距离最小的喷水口，根据喷水口与起火点的之间的相对位置，调整喷水口方位，将喷水口对准起火点；

喷水量调节单元：根据相邻时间间隔Δt内目标温度变化率α_i+1和面积变化率β_i+1控制喷水口的喷水量Q，

当α_i+1>0或β_i+1>0，喷水量取喷水口设计的最大喷水流量Q_max，即Q＝Q_max；

当α_i+1<0且β_i+1<0，喷水量取Q＝(1+w₁α+w₂β)Q_max，其中w₁、w₂为权重系数，w₁+w₂＝1；

当S_i+1＝0且β_i+1＝0，停止喷水。

4.根据权利要求1所述人工智能物联网安防系统，其特征在于，所述云端服务器还包括姿态分析模块，具体包括：

姿态判断单元：根据双目红外摄像机采集的红外成像数据计算室内人员头部、身体中间部位、脚部的三维坐标，根据头部、身体中间部位、脚部的三维坐标与地面的垂直距离判断室内人员姿态；所述姿态分为站立、坐地、躺地，当头部、身体中间部位、脚部的三维坐标与地面的垂直距离均小于预设高度时，判定位姿为躺地；当身体中间部位、脚部的三维坐标与地面的垂直距离均小于所述预设高度且头部与地面的垂直距离大于所述预设高度时，判定姿态为坐地；

状态分析单元：当判定姿态为坐地或躺地时，启动语音通话，并记录坐地或躺地时长，当超过设定时长无人应答或收到语音求救信号时判定有人摔倒，向自动报警模块发送报警信息。

5.一种人工智能物联网安防系统的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

S1、通过双目红外摄像机实时采集室内红外成像数据,按预设时间间隔从所述红外成像数据中获取红外图像，对所述红外图像进行预处理并比较判断是否有目标出现，提取目标区域轮廓；

S2、测量所述目标区域温度，计算所述目标区域在预设时间间隔内的温度变化率、面积变化率和圆形度变化率，根据所述目标区域温度、面积变化率和圆形度变化率进行实时火焰检测，判断是否发生火灾；

S3、在判定发生火灾时，向报警模块发送报警信息，对同一时刻双目红外摄像机采集到的左右两个视角的红外图像进行火焰特征提取和特征匹配，计算出起火点的三维坐标；

S4、根据起火点的三维坐标确定距离起火点最近的喷水口，根据起火点的三维坐标调节喷水口的角度，同时根据目标区域温度变化率和面积变化率实时调节喷水量，在火焰完全扑灭后停止喷水。

6.根据权利要求5所述人工智能物联网安防系统的控制方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：

根据所述红外图像进行目标区域温度检测，取目标区域内的最高温度T_max为目标温度，设t_i时刻目标温度为T_i，t_i+1时刻目标温度为T_i+1，计算预设时间间隔Δt内目标温度变化率α_i+1，

其中t_i+1-t_i＝Δt；

统计非零像素点个数作为目标区域面积，设t_i时刻面积为S_i，t_i+1时刻面积为S_i+1，计算预设时间间隔Δt内目标区域的面积变化率β_i+1，

计算预设时间间隔Δt内目标区域圆形度变化率δ_i+1，

其中L_i为t_i时刻目标区域的周长，L_i+1为t_i+1时刻目标区域的周长；

当T_max超过预设的火焰温度阈值且β_i+1>1且δ_i+1>1时，判定发生火灾，目标区域即为火焰区域。

7.根据权利要求6所述人工智能物联网安防系统的控制方法，其特征在于，步骤S4具体包括：

在判定发生火灾后，获取室内各个喷水口的位置坐标，选取与起火点距离最小的喷水口，根据喷水口与起火点的之间的相对位置，调整喷水口方位，将喷水口对准起火点；

根据预设时间间隔Δt内目标温度变化率α_i+1和面积变化率β_i+1控制喷水口的喷水量Q：

当α_i+1>0或β_i+1>0，喷水量取喷水口设计的最大喷水流量Q_max，即Q＝Q_max；

当α_i+1<0且β_i+1<0，喷水量取Q＝(1+w₁α+w₂β)Q_max，其中w₁、w₂为权重系数，w₁+w₂＝1；

当S_i+1＝0且β_i+1＝0，停止喷水。

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