CN204706130U - 摄像装置和火灾检测报警系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种摄像装置，摄像装置包括摄像头、控制芯片、红外滤光片和通信模块，红外滤光片活动设置于摄像头的入光侧，控制芯片接收到可见光拍摄指令时，控制红外滤光片偏离摄像头入光侧的入光口，摄像头采集可见光图像，控制芯片用于判断监控区域是否处于预设火灾风险状态；当监控区域处于预设火灾风险状态时，将红外滤光片遮挡摄像头入光侧的入光口；控制芯片根据接收的红外光图像，判断监控区域是否处于预设火灾状态，当监控区域处于预设火灾状态时。本实用新型还公开了一种火灾检测报警系统。本实用新型集成可见光图像采集和红外图像采集于一体，降低了摄像装置和布置基于该摄像装置的火灾检测报警系统的成本。

Description

摄像装置和火灾检测报警系统

技术领域

本实用新型涉及火灾检测报警技术领域，尤其涉及一种摄像装置和火灾检测报警系统。

背景技术

目前，市场上的火灾检测系统一般有三种，第一种是利用传统的火灾感应器(例如感温感应器、感烟感应器、气体感应器)进行火灾检测，但由于感温、感烟和气体感应器是接触式感应器，其原理是探测火灾过程中所产生的物理参数(例如浓度、温度)和这些物理参数的变化量，主要用于室内小范围的火灾检测，利用传统的火灾感应器进行火灾检测的方法具有空间适用性有限、信息可靠性差、易受外界干扰等缺点；第二种是利用红外感应器进行火灾检测，但是红外感应器的价格昂贵，限制了其使用范围；第三种以图像处理技术为基础，通过视频感应器(例如摄像头)进行火灾检测，对所采集的可见光图像进行处理、分析，以达到火灾检测的目的，但是此种检测容易出现错误识别，例如采集的可见光图像中有类似火焰的物体(动态火焰标识)，火灾识别准确率不高。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种摄像装置和火灾检测报警系统，旨在解决现有火灾检测系统空间适用性有限、价格昂贵、火灾识别率不高的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供的一种摄像装置，所述摄像装置包括控制芯片、以及分别与所述控制芯片连接的摄像头、红外滤光片和通信模块，所述红外滤光片活动设置于所述摄像头的入光侧，

在所述控制芯片接收到可见光拍摄指令时，所述控制芯片控制所述红外滤光片偏离所述摄像头入光侧的入光口，以使所述摄像头采集可见光图像并将采集的可见光图像发送至所述控制芯片，所述控制芯片根据接收的可见光图像的图像参数，判断所述摄像装置的监控区域是否处于预设火灾风险状态；

当所述控制芯片判定所述监控区域处于预设火灾风险状态时，控制所述通信模块向外设的监控服务器发送第一火灾报警信息，并控制所述红外滤光片转动以遮挡所述摄像头入光侧的入光口，以使所述摄像头采集红外光图像并发送至所述控制芯片；

所述控制芯片根据接收的红外光图像的图像参数，判断所述摄像装置的监控区域是否处于预设火灾状态，当所述控制芯片判定所述监控区域处于预设火灾状态时，控制所述通信模块向所述监控服务器发送第二火灾报警信息。

优选地，所述摄像装置还包括定位模块，在所述控制芯片判定所述监控区域处于预设火灾风险状态和预设火灾状态时，控制所述定位模块将所述监控区域的位置信息发送至所述通信模块，所述通信模块将接收的监控区域的位置信息发送至所述监控服务器。

优选地，所述通信模块包括互联网通信单元及/或移动通信单元，在所述控制芯片判定所述监控区域处于预设火灾风险状态和预设火灾状态时，所述控制芯片控制所述互联网通信单元和互联网连通，及/或所述移动通信单元和移动通信网连通，并且所述通信模块将所述第一火灾报警信息和第二火灾报警信息发送至预设的火警呼叫中心或远程终端。

优选地，所述摄像装置还包括存储模块，所述控制芯片用于在发生误报警时，将所述监控区域的可见光图像和红外光图像的图像参数存储于所述存储模块。

优选地，当所述通信模块接收到所述监控服务器发送的误报警停止指令时，所述控制芯片控制通信模块停止所有警报信息的发送，并判定所述摄像装置发生误报警。

优选地，所述可见光图像的图像参数包括：火焰和/或烟雾的面积变化特征、亮度特征、形状变化特征以及颜色特征。

优选地，所述红外光图像的图像参数包括：火焰的形状变化特征、颜色特征和面积变化特征。

此外，为实现上述目的，本实用新型还提供一种火灾检测报警系统，所述火灾检测报警系统包括上述的摄像装置，以及监控服务器，

当所述监控服务器接收到所述第一火灾报警信息时，向预设的火警呼叫 中心或远程终端发送短信提示；

当所述监控服务器接收到所述第二火灾报警信息时，向预设的火警呼叫中心或远程终端发送短信报警和语音报警。

优选地，当所述监控服务器接收到所述通信模块发送的处于预设火灾风险状态和预设火灾状态的监控区域的位置信息时，则向预设的火警呼叫中心或远程终端发送该监控区域的位置信息。

本实用新型通过在摄像装置中设有用于摄像并采集图像的摄像头，在控制芯片接收到可见光拍摄指令时，控制红外滤光片偏离摄像头入光侧的入光口，摄像头采集可见光图像并将采集到的可见光图像发送至控制芯片，控制芯片对接收的可见光图像的图像参数进行分析、处理，判断摄像装置的监控区域是否处于预设火灾风险状态，当控制芯片判定摄像装置的监控区域处于预设火灾风险状态时，控制芯片控制通信模块向外设的监控服务器发送第一火灾报警信息以提醒监控服务器关注监控区域情况，并且控制红外滤光片转动以遮挡摄像头入光侧的入光口，以使摄像头采集红外光图像并发送至控制芯片；控制芯片对接收的红外光图像的图像参数进行分析、处理，在判定摄像装置的监控区域处于预设火灾状态时，控制通信模块向监控服务器发送第二火灾报警信息以上报火情，通过转动红外滤光片来实现摄像装置在可见光拍摄模式和红外拍摄模式之间切换，从而实现可见光和红外光的二级检测和判断，提高了火灾检测的准确率；同时，集成可见光图像采集和红外图像采集于一体，不用两个摄像装置，且基于现有的安防监控系统，即安防和火灾检测报警系统一，大大降低了摄像装置和布置基于该摄像装置的火灾检测报警系统的成本。

附图说明

图1为本实用新型摄像装置第一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型火灾检测报警系统第一实施例的结构示意图；

图3为本实用新型摄像装置第二实施例的结构示意图；

图4为本实用新型火灾检测报警系统第二实施例的结构示意图；

图5为本实用新型火灾检测报警方法一实施例的流程示意图；

图6为图5中根据采集的可见光图像的图像参数和预设火灾识别算法，识别所述预设监控区域是否处于预设火灾风险状态的步骤的细化流程示意图；

图7为图5中根据采集的红外光图像的图像参数和预设红外测温算法，识别所述预设监控区域是否处于预设火灾状态的步骤的细化流程示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供一种摄像装置，参照图1和图2，在本实施例中，所述摄像装置1包括控制芯片11、以及分别与所述控制芯片11连接的摄像头10、红外滤光片12和通信模块13，所述红外滤光片12活动设置于所述摄像头10的入光侧A，

在所述控制芯片11接收到可见光拍摄指令(该可见光拍摄指令为用户输入或者摄像装置的开机默认指令)时，所述控制芯片11控制所述红外滤光片12偏离所述摄像头10入光侧A的入光口(图中未示出)，以使所述摄像头10采集可见光图像并将采集的可见光图像发送至所述控制芯片11，所述控制芯片11用于根据接收的可见光图像的图像参数，判断所述摄像装置1的监控区域是否处于预设火灾风险状态；

当所述控制芯片11判定所述监控区域处于预设火灾风险状态时，所述控制芯片11控制所述通信模块13向外设的监控服务器2发送第一火灾报警信息，并控制所述红外滤光片12转动以遮挡所述摄像头10入光侧A的入光口，以使所述摄像头10采集红外光图像并发送至所述控制芯片11；

所述控制芯片11根据接收的红外光图像的图像参数，判断所述摄像装置1的监控区域是否处于预设火灾状态，当所述控制芯片11判定所述监控区域处于预设火灾状态时，控制所述通信模块13向所述监控服务器2发送第二火灾报警信息。

在本实施例中，摄像装置1中设有用于摄像并采集图像的摄像头10，在所述控制芯片11接收到可见光拍摄指令时(由于本实用新型所提出的摄像装 置是基于安防监控系统的，控制芯片在拍摄装置开机时默认接收可见光拍摄指令，即所述拍摄装置处于可见光拍摄模式就是处于安防监控系统正常工作的状态)，控制芯片控制红外滤光片12偏离所述摄像头10入光侧A的入光口，摄像头10采集可见光图像并将采集到的可见光图像发送至控制芯片11，控制芯片11对接收的可见光图像的图像参数进行分析、处理，例如根据图像亮度初步确定火焰区域，然后对火焰区域的亮度分布情况(由内向外亮度逐渐减小)、形状特征(相对于地面，火焰的面积由靠近地面部分向远离地面部分逐渐减小)等，判断所述摄像装置1的监控区域是否处于预设火灾风险状态，当所述摄像装置1的监控区域处于预设火灾风险状态时，所述控制芯片11控制所述通信模块13向外设的监控服务器2发送第一火灾报警信息以提醒监控服务器2关注监控区域情况，并且控制所述红外滤光片12转动以遮挡所述摄像头10入光侧A的入光口，以使所述摄像头10采集红外光图像并发送至所述控制芯片11；所述控制芯片11对接收的红外光图像进行分析、处理，例如根据红外测温算法得出监控区域内疑似火焰的图像的温度，若该疑似火焰的图像的温度大于预设阈值，则判定监控区域内起火了，即判定所述摄像装置1的监控区域处于预设火灾状态时，控制所述通信模块13向所述监控服务器2发送第二火灾报警信息以上报火情，通过转动红外滤光片12来实现摄像装置在可见光拍摄模式和红外拍摄模式之间切换，从而实现可见光和红外光的二级检测和判断，提高了火灾检测的准确率；同时，集成可见光图像采集和红外图像采集于一体，不用两个摄像装置，且基于现有的安防监控系统，即安防和火灾检测报警系统一，大大降低了摄像装置1和布置基于该摄像装置的火灾检测报警系统的成本。

进一步地，参照图3和图4，所述摄像装置1还包括定位模块14，在所述控制芯片11判定所述监控区域处于预设火灾风险状态和预设火灾状态时，控制所述定位模块14将所述监控区域的位置信息发送至所述通信模块13，所述通信模块13将接收的监控区域的位置信息发送至所述监控服务器2。

在本实施例中，在摄像装置1中增设定位模块14，在所述控制芯片11判定所述监控区域处于预设火灾风险状态和预设火灾状态时，控制所述定位模块14将所述监控区域的位置信息发送至所述通信模块13，所述通信模块13 将接收的监控区域的位置信息发送至所述监控服务器2，以便于监控服务器2快速定位发生火灾的地点，便于后续的火灾扑救工作。

优选地，所述摄像装置1还包括存储模块，所述控制芯片用于在发生误报警时，将所述监控区域的可见光图像和红外光图像的图像参数存储于所述存储模块。这样，摄像装置和基于该摄像装置的火灾检测报警系统具备了学习能力，从而能够不断更新用于火灾检测的后台数据库(数据库中包含大量的可见光图像的图像参数与火灾发生概率的对应关系、红外光图像的图像参数与火灾发生概率的对应关系)，以避免下一次的误报警或者漏报警，进一步提高了火灾检测的准确率。其中，当所述通信模块接收到所述监控服务器发送的误报警停止指令时，所述控制芯片控制通信模块停止所有警报信息的发送，并判定所述摄像装置发生误报警。

优选地，所述摄像装置1还包括历史记录模块，用于记录采集到的监控区域的可见光图像和红外光图像，且所述历史记录模块与学习存储模块连接，在所述控制芯片11发生误报警或者漏报警时，所述历史记录模块向所述学习存储模块发送在误报警或者漏报警过程中所采集的可见光图像和红外光图像。这样，便于在控制芯片发生误报警或者漏报警时，调用摄像头采集的相关图像信息，从而有利于对误报警或者漏报警原因进行分析，以避免下一次的误报警或者漏报警，进一步提高了火灾检测的准确率。

进一步地，所述通信模块13包括互联网通信单元及/或移动通信单元，在所述控制芯片11判定所述监控区域处于预设火灾风险状态和预设火灾状态时，所述控制芯片11控制所述互联网通信单元和互联网连通，及/或所述移动通信单元和移动通信网连通，并且所述通信模块13将所述第一火灾报警信息和第二火灾报警信息发送至预设的火警呼叫中心或远程终端。

在本实施例中，通过在所述通信模块13中设置互联网通信单元及/或移动通信单元，控制芯片11判定所述监控区域处于预设火灾风险状态和预设火灾状态时，控制通信模块13与互联网或/和移动通信网连通，通信模块13直接将第一火灾报警信息和第二火灾报警信息发送至预设的火警呼叫中心(例如119火警呼叫中心)或远程终端(例如相关负责人的移动终端)，省去了监控服务器2的分析和转发，提高了火灾报警的效率。

优选地，所述可见光图像的图像参数包括：火焰和/或烟雾的面积变化特征、亮度特征、形状变化特征以及颜色特征。

优选地，所述红外光图像的图像参数包括：火焰的形状变化特征、颜色特征和面积变化特征。

参照图2和图4，本实用新型还提供一种基于上述显示装置1的火灾检测报警系统，在第一和第二实施例中，火灾检测报警系统包括上述的摄像装置1，以及监控服务器2，当所述监控服务器2接收到所述第一火灾报警信息时，向预设的火警呼叫中心4或远程终端3发送短信提示；当所述监控服务器2接收到所述第二火灾报警信息时，向预设的火警呼叫中心4或远程终端3发送短信报警和语音报警。

在本实用新型火灾检测报警系统的第一、第二实施例中，当监控服务器2接收到通信模块13发送的第一火灾报警信息时，表明控制芯片11判定摄像装置的监控区域处于预设火灾风险状态，向预设的火警呼叫中心4或远程终端3发送短信提示，警示有可能发生火灾，等待进一步确认；当监控服务器2接收到通信模块13发送的第二火灾报警信息时，表明控制芯片11判定摄像装置1的监控区域处于预设火灾状态，向预设的火警呼叫中心4或远程终端3发送短信报警和语音报警，报警已经发生火灾，急需扑火求援。

优选地，当所述监控服务器接收到的所述通信模块13发送的处于预设火灾风险状态和预设火灾状态的监控区域的位置信息时，则向预设的火警呼叫中心或远程终端发送该监控区域的位置信息。这样，在摄像装置1的控制芯片11判定摄像装置的监控区域处于预设火灾风险状态和预设火灾状态时，所述通信模块13向所述监控服务器2发送所述摄像装置的监控区域的位置信息，从而监控服务器接收到所述通信模块13发送的监控区域的位置信息时，则监控服务器2向预设的火警呼叫中心4或远程终端3发送处于预设火灾风险状态和预设火灾状态的监控区域的位置信息，以让火警呼叫中心或远程终端及时知道发生火灾的监控区域的位置，便于后续开展后续扑火救援工作。

参照图5，本实用新型还提供一种基于上述显示装置的火灾检测报警方法，所述火灾检测报警方法包括：

步骤S10，采集预设监控区域内的可见光图像；

拍摄装置在正常工作时处于可见光拍摄模式，即红外滤光片偏离(未遮挡)所述摄像头入光侧的入光口，摄像头采集可见光图像并将采集到的可见光图像发送至火灾检测模块，优选地，根据时序性对采集的可见光图像进行时刻关联的排序，例如将10s内采集的可见光图像按照0.5s的时间间隔分成20张可见光瞬时图像。

步骤S20，根据采集的可见光图像的图像参数，识别所述预设监控区域是否处于预设火灾风险状态；

根据预设火灾识别算法对采集的可见光图像的图像参数进行分析、处理，优选地，所述可见光图像的图像参数包括：火焰和/或烟雾的面积变化特征、亮度特征、形状变化特征以及颜色特征；例如根据图像亮度初步确定火焰区域，然后对火焰区域的亮度分布情况(由内向外亮度逐渐减小)、形状特征(相对于地面，火焰的面积由靠近地面部分向远离地面部分逐渐减小)等，判断所述摄像装置的监控区域是否处于预设火灾风险状态。

步骤S30，在所述预设监控区域处于预设火灾风险状态时，调整红外滤光片的位置以遮挡摄像头入光侧的入光口，并向预设的监控服务器发送第一火灾报警信息；

在所述预设监控区域处于预设火灾风险状态时，调整红外滤光片的位置以遮挡摄像头入光侧的入光口，使得摄像装置的摄像头只能采集红外光图像，将其它有色光或无色光过滤，并向预设的监控服务器发送第一火灾报警信息，警示有可能发生火灾，等待进一步确认。

步骤S40，采集所述预设监控区域内的红外光图像；

摄像头采集所述拍摄装置所检测的检测区域内的红外光图像，并将采集的红外光图像发送至火灾检测模块。

步骤S50，根据采集的红外光图像的图像参数，识别所述预设监控区域是否处于预设火灾状态；

步骤S60，当所述预设监控区域处于预设火灾状态时，向所述预设的监控服务器发送第二火灾报警信息。

所述火灾检测模块根据采集的红外光图像的图像参数和预设红外测温算法对接收的红外光图像进行分析、处理，优选地，所述红外光图像的图像参 数包括：火焰的形状变化特征、颜色特征和面积变化特征；例如根据红外测温算法得出监控区域内疑似火焰的图像的温度，若该疑似火焰的图像的温度大于预设阈值，则判定监控区域内起火了，即判定所述摄像装置的监控区域处于预设火灾状态时，控制所述通信模块向所述监控服务器发送第二火灾报警信息以上报火情。

在本实施例中，通过转动红外滤光片来实现摄像装置在可见光拍摄模式和红外拍摄模式之间切换，从而实现可见光和红外光的二级检测和判断，提高了火灾检测的准确率；同时，集成可见光图像采集和红外图像采集于一体，不用两个摄像装置，且基于现有的安防监控系统，即安防和火灾检测报警系统一，大大降低了摄像装置和布置基于该摄像装置的火灾检测报警系统的成本。

进一步地，参照图6，基于第一实施例提出本实用新型火灾检测报警方法第二实施例，在第二实施例中，步骤S20包括：

步骤S201，根据预设火灾识别算法对采集的可见光图像的图像参数进行分析处理，获取火灾发生概率；

步骤S202，判断所述火灾发生概率是否大于预设阈值，当所述火灾发生概率大于预设阈值时，识别所述预设监控区域处于预设火灾风险状态。

在本实施例中，在拍摄装置中预存有可见光图像参数、并根据预设火灾识别算法对采集的可见光图像的图像参数进行分析处理以获取采集的可见光图像与预存的可见光图像参数的匹配度，然后根据该匹配度获取对应的火灾发生概率(采集的可见光图像与预存的可见光图像参数的匹配度和火灾发生概率具有对应关系，该对应关系可通过现有的火灾识别算法实现)，进而判断所述火灾发生概率是否大于预设阈值，当所述火灾发生概率大于预设阈值时，识别所述预设监控区域处于预设火灾风险状态，从而以一种较为简单的计算方法得出火灾发送概率以及识别所述预设监控区域处于预设火灾风险状态，提高了火灾检测的效率。

进一步地，参照图7，基于第一实施例提出本实用新型火灾检测报警方法第三实施例，在第三实施例中，步骤S50包括：

步骤S501，对采集的红外光图像的图像参数进行分析处理，获取火焰温度；

步骤S502，判断所述火焰温度是否大于预设温度值，当所述火焰温度大于预设温度值时，识别所述预设监控区域处于预设火灾风险状态。

在本实施例中，在拍摄装置中预存有预设红外测温算法，并根据预设红外测温算法对采集的红外光图像的图像参数进行分析处理，获取火焰温度(即获取拍摄装置的监控区域内疑似火焰部分的温度)，断所述火焰温度是否大于预设温度值，当所述火焰温度大于预设温度值时，识别所述预设监控区域处于预设火灾风险状态，从而以一种较为简单的计算方法识别所述预设监控区域处于预设火灾状态，提高了火灾检测的效率。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种摄像装置，其特征在于，所述摄像装置包括控制芯片、以及分别与所述控制芯片连接的摄像头、红外滤光片和通信模块，所述红外滤光片活动设置于所述摄像头的入光侧，

在所述控制芯片接收到可见光拍摄指令时，所述控制芯片控制所述红外滤光片偏离所述摄像头入光侧的入光口，以使所述摄像头采集可见光图像并将采集的可见光图像发送至所述控制芯片，所述控制芯片根据接收的可见光图像的图像参数，判断所述摄像装置的监控区域是否处于预设火灾风险状态；

当所述控制芯片判定所述监控区域处于预设火灾风险状态时，控制所述通信模块向外设的监控服务器发送第一火灾报警信息，并控制所述红外滤光片转动以遮挡所述摄像头入光侧的入光口，以使所述摄像头采集红外光图像并发送至所述控制芯片；

所述控制芯片根据接收的红外光图像的图像参数，判断所述摄像装置的监控区域是否处于预设火灾状态，当所述控制芯片判定所述监控区域处于预设火灾状态时，控制所述通信模块向所述监控服务器发送第二火灾报警信息。

2.如权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，所述摄像装置还包括定位模块，在所述控制芯片判定所述监控区域处于预设火灾风险状态和预设火灾状态时，控制所述定位模块将所述监控区域的位置信息发送至所述通信模块，所述通信模块将接收的监控区域的位置信息发送至所述监控服务器。

3.如权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，所述通信模块包括互联网通信单元及/或移动通信单元，在所述控制芯片判定所述监控区域处于预设火灾风险状态和预设火灾状态时，所述控制芯片控制所述互联网通信单元和互联网连通，及/或所述移动通信单元和移动通信网连通，并且所述通信模块将所述第一火灾报警信息和第二火灾报警信息发送至预设的火警呼叫中心或远程终端。

4.如权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，所述摄像装置还包括存 储模块，所述控制芯片用于在发生误报警时，将所述监控区域的可见光图像和红外光图像的图像参数存储于所述存储模块。

5.如权利要求4所述的摄像装置，其特征在于，当所述通信模块接收到所述监控服务器发送的误报警停止指令时，所述控制芯片控制通信模块停止所有警报信息的发送，并判定所述摄像装置发生误报警。

6.如权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，所述可见光图像的图像参数包括：火焰和/或烟雾的面积变化特征、亮度特征、形状变化特征以及颜色特征。

7.如权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，所述红外光图像的图像参数包括：火焰的形状变化特征、颜色特征和面积变化特征。

8.一种火灾检测报警系统，其特征在于，所述火灾检测报警系统包括权利要求1至7任意一项所述的摄像装置，以及监控服务器，

当所述监控服务器接收到所述第一火灾报警信息时，向预设的火警呼叫中心或远程终端发送短信提示；

当所述监控服务器接收到所述第二火灾报警信息时，向预设的火警呼叫中心或远程终端发送短信报警和语音报警。

9.如权利要求8所述的火灾检测报警系统，其特征在于，当所述监控服务器接收到所述通信模块发送的处于预设火灾风险状态和预设火灾状态的监控区域的位置信息时，则向预设的火警呼叫中心或远程终端发送该监控区域的位置信息。