KR101574176B1 - Method for detecting fire regions removed error and method for fire suppression - Google Patents
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Abstract
본 발명은 화재 영역 선정 방법 및 화재 진압 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 (1) 카메라 영상 정보로부터 추출된 초기 화재 감지 영역을 복수 개의 블록으로 분할하는 단계; (2) 상기 각각의 블록에 대하여, 미리 정해진 시간 동안 시간별로 화재 불꽃 유무를 판별하여 화재 불꽃 검출-미검출 빈도 값을 도출하고, 상기 화재 불꽃 검출-미검출 빈도 값을 이용하여 화재 불꽃 블록을 선정하는 단계; 및 (3) 상기 화재 불꽃 블록의 집합을 후보 화재 영역으로 선정하는 단계를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하고 있는 화재 감지 영역에 대한 시공간적 변화량 측정을 통하여 불꽃 오감지 영역이 제거된 화재 영역 선정 방법 및 이를 이용한 물대포 발사 목표점 또는 발사 순서 선정 및 화재 진압 방법에 따르면, 카메라 영상 정보로부터 추출된 초기 화재 감지 영역을 복수 개의 블록으로 분할하는 단계, 각각의 블록에 대하여 미리 정해진 시간 동안 시간별로 화재 불꽃 유무를 판별하여 화재 불꽃 검출-미검출 빈도 값을 도출하고, 화재 불꽃 검출-미검출 빈도 값을 이용하여 화재 불꽃 블록을 선정하는 단계 및 화재 불꽃 블록의 집합을 후보 화재 영역으로 선정하는 단계를 포함함으로써, 화재 감지 영역에 대한 시간적 변화량 정보를 이용하여 불꽃 오감지 영역을 제거할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 초기 화재 감지 영역과 시간적 변화량 측정을 통하여 선정된 후보 화재 영역 사이에 겹침 비율(Overlapping Ratio, OR)을 측정하여 겹침 비율이 미리 정해진 값 이하인 경우에는 오감지 부분이 있는 것으로 판단하여 후보 화재 영역을 최종 화재 영역으로 선정하고, 미리 정해진 값 이하인 경우에는 오감지 부분을 무시할 수 있는 것으로 판단하여 초기 화재 감지 영역을 최종 화재 영역으로 선정함으로써, 공간적 겹침 비율 정보를 이용하여 더욱 정확한 화재 영역 선정이 가능하다.
뿐만 아니라 본 발명에 따르면, 최종 화재 영역의 중심점을 물대포 발사 목표점으로 선정하고, 최종 화재 영역 수가 복수 개인 경우에는 최종 화재 영역의 크기를 비교하여 크기 순서대로 물대포 발사 순서를 선정함으로써, 효율적인 화재 진압을 가능하게 한다.The present invention relates to a fire area selection method and a fire suppression method, and more particularly, to a fire area selection method and a fire suppression method, including: (1) dividing an initial fire detection area extracted from camera image information into a plurality of blocks; (2) For each of the blocks, a fire flame detection-non-detection frequency value is determined by determining the presence or absence of a fire flame over time for a predetermined period of time, and the fire flame detection- Selecting step; And (3) selecting the set of fire flame blocks as the candidate fire area.
According to the fire area selection method in which the fire detection area is removed through the measurement of the temporal and spatial variation of the fire detection area proposed in the present invention and the water cannon launch target point, fire order selection and fire suppression method using the method, The method comprising the steps of: dividing an initial fire detection area into a plurality of blocks; determining whether a fire flame is present or absent in each block for a predetermined period of time to derive a fire flame detection-undetected frequency value; And selecting a set of fire flame blocks as a candidate fire area, the flame detection area can be removed using the temporal change amount information for the fire detection area.
In addition, according to the present invention, when the overlapping ratio (OR) is measured between the initial fire detection area and the candidate fire area through the temporal change amount measurement and the overlap ratio is less than a predetermined value, there is a false detection part The candidate fire area is determined as the final fire area, and when it is less than the predetermined value, it is determined that the false detection area can be ignored, and the initial fire detection area is selected as the final fire area, Fire area can be selected.
In addition, according to the present invention, the center point of the final fire zone is selected as the water cannon fire target point, and when there are a plurality of final fire zones, the size of the final fire zone is compared to select the water cannon fire order in order of size, .
Description
본 발명은 화재 영역 선정 방법 및 화재 진압 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 화재 감지 영역에 대한 시공간적 변화량 측정을 통하여 불꽃 오감지 영역이 제거된 화재 영역 선정 방법, 이를 이용한 물대포 발사 목표점 또는 발사 순서 선정 및 화재 진압 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a fire area selection method and a fire suppression method, and more particularly, to a fire area selection method in which a fire detection area is removed through measurement of temporal and spatial variation amounts in a fire detection area, And a fire suppression method.
현대에는 각종 테러 및 안전사고가 빈번하게 발생함에 따라 이와 같은 상황에 신속하게 대응하기 위한 모니터링 방법에 대한 연구가 이루어지고 있고, 특히 화재사고는 대규모 인명 피해와 재산 피해를 수반하기 때문에 피해를 줄이기 위한 자동 화재 감지 연구가 큰 관심을 받고 있다. 종래의 자동 화재 감지 방법으로는 열, 연기 등의 센서 기반 감지기를 사용하였는데, 이들 감지기는 화재가 발생한 후 열이나 연기가 확산되어 센서에 도달해야 비로소 감지가 가능하므로 조기 화재 감지가 어렵다는 문제점과, 개방된 공간에서는 그 성능이 떨어진다는 문제점이 있었다.
In recent years, various types of terrorism and safety accidents have occurred, and monitoring methods for quickly responding to such situations have been studied. In particular, fire accidents are caused by large-scale casualties and property damage, Automatic fire detection research is receiving great attention. In the conventional automatic fire detection method, sensor-based detectors such as heat and smoke are used. However, these detectors are difficult to detect early fire because they can be detected only after the fire or heat spreads and reaches the sensor, There is a problem that performance is lowered in an open space.
따라서 최근에는, 이와 같은 전통적인 센서 기반 화재 감지 시스템의 문제점을 보완하고 더욱 신뢰도가 높은 화재 감지 결과를 제공하기 위하여 카메라를 이용한 화재 감지 시스템이 개발되었다. 카메라를 이용하면, 화재 발생 시 열이나 연기의 확산을 기다릴 필요 없이 즉각적인 감지가 가능하다는 장점이 있다. 카메라를 이용한 기존의 화재 감지 방법으로는, 일반적으로 연속적이며 불규칙한 패턴을 갖고 있는 불꽃 영역에 대하여 명도와 웨이블릿 에너지의 왜도 값과 모션의 상승 방향성을 이용하여 확률모델을 생성하고 퍼지 유한상태 오토마타에 적용하여 불꽃을 감지할 수 있는 방법(특허출원 제10-2010-0113616호 참조)이 있다. 이 방법에 따르면, 카메라 영상 정보로부터 퍼지 알고리즘을 이용하여 화재 불꽃을 판별할 수 있다.
In recent years, a fire detection system using a camera has been developed in order to overcome the problems of the conventional sensor-based fire detection system and to provide a more reliable fire detection result. The camera has the advantage of instant detection without having to wait for the spread of heat or smoke when a fire occurs. In the conventional fire detection method using a camera, a probability model is generated by using the brightness value of the lightness and the wavelet energy and the rising direction of the motion for the flame region having a continuous and irregular pattern, and the fuzzy finite state automata (Refer to Patent Application No. 10-2010-0113616). According to this method, it is possible to distinguish a fire flame from a camera image information by using a fuzzy algorithm.
그러나 이 방법은 바닥, 천정, 벽 등에 반사된 불꽃으로 인하여 오감지가 발생하는 문제가 있었다. 즉, 화재가 바닥 등에 반사될 경우 반사된 영역까지 화재 영역으로 감지하게 되어 발화점을 검출에 오류를 초래한다. 따라서 불꽃으로 오감지된 영역을 제거한 후 정확한 발화점을 찾을 수 있도록 하는 오감지 영역 제거 및 화재 진압 목표점 선정 방법의 개발이 필요하다.However, this method has a problem that a sensation is generated due to the reflected flame on the floor, the ceiling, and the wall. That is, when the fire is reflected on the floor, the fire area is detected to the reflected area, which causes an error in detection of the ignition point. Therefore, it is necessary to develop a method of eliminating the false detection area and selecting a fire suppression target point which can detect the accurate fire point after removing the false detection area by the flame.
본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 카메라 영상 정보로부터 추출된 초기 화재 감지 영역을 복수 개의 블록으로 분할하는 단계, 각각의 블록에 대하여 미리 정해진 시간 동안 시간별로 화재 불꽃 유무를 판별하여 화재 불꽃 검출-미검출 빈도 값을 도출하고, 화재 불꽃 검출-미검출 빈도 값을 이용하여 화재 불꽃 블록을 선정하는 단계 및 화재 불꽃 블록의 집합을 후보 화재 영역으로 선정하는 단계를 포함함으로써, 화재 감지 영역에 대한 시간적 변화량 정보를 이용하여 불꽃 오감지 영역을 제거할 수 있는, 화재 영역 선정 방법 및 이를 이용한 물대포 발사 목표점 또는 발사 순서 선정 및 화재 진압 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
The present invention has been proposed in order to solve the above-mentioned problems of the previously proposed methods, and comprises a step of dividing an initial fire detection area extracted from camera image information into a plurality of blocks, And a fire flame block is selected by using a fire flame detection-undetectable frequency value, and a step of selecting a set of fire flame blocks as a candidate fire area The present invention provides a fire area selection method capable of removing a fire detection area by using temporal change amount information for a fire detection area and a water cannon fire target point or fire order selection and fire suppression method using the information .
또한, 본 발명은, 초기 화재 감지 영역과 시간적 변화량 측정을 통하여 선정된 후보 화재 영역 사이에 겹침 비율(Overlapping Ratio, OR)을 측정하여 겹침 비율이 미리 정해진 값 이하인 경우에는 오감지 부분이 있는 것으로 판단하여 후보 화재 영역을 최종 화재 영역으로 선정하고, 미리 정해진 값 이하인 경우에는 오감지 부분을 무시할 수 있는 것으로 판단하여 초기 화재 감지 영역을 최종 화재 영역으로 선정함으로써, 공간적 겹침 비율 정보를 이용하여 더욱 정확한 화재 영역 선정이 가능한, 화재 영역 선정 방법 및 이를 이용한 물대포 발사 목표점 또는 발사 순서 선정 및 화재 진압 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
Further, according to the present invention, an overlapping ratio (OR) is measured between an initial fire detection area and a candidate fire area through a temporal change amount measurement, and when the overlap ratio is less than a predetermined value, The candidate fire area is selected as the final fire area, and if it is less than the predetermined value, it is determined that the false detection area can be ignored and the initial fire detection area is selected as the final fire area, Another object of the present invention is to provide a fire area selection method capable of selecting a region, and a water cannon launch target point or fire order selection and fire suppression method using the same.
뿐만 아니라, 본 발명은, 최종 화재 영역의 중심점을 물대포 발사 목표점으로 선정하고, 최종 화재 영역 수가 복수 개인 경우에는 최종 화재 영역의 크기를 비교하여 크기 순서대로 물대포 발사 순서를 선정함으로써, 효율적인 화재 진압을 가능하게 하는, 불꽃 오감지 영역이 제거된 화재 영역에서 물대포 발사 목표점 또는 발사 순서 선정 및 화재 진압 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.In addition, according to the present invention, the center point of the final fire zone is selected as the water cannon fire target point, and when there are a plurality of final fire zones, the size of the final fire zone is compared to select the water cannon fire order in order of size, It is another object of the present invention to provide a water cannon launch target point or fire order selection and fire suppression method in a fire area in which a fire cannon detection area is removed.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 화재 감지 영역에 대한 시공간적 변화량 측정을 통하여 불꽃 오감지 영역이 제거된 화재 영역 선정 방법은,According to an aspect of the present invention, there is provided a method for selecting a fire area in which a fire detection area is removed by measuring a temporal and spatial variation of a fire detection area,
(1) 카메라 영상 정보로부터 추출된 초기 화재 감지 영역을 복수 개의 블록으로 분할하는 단계;(1) dividing the initial fire detection area extracted from the camera image information into a plurality of blocks;
(2) 상기 각각의 블록에 대하여, 미리 정해진 시간 동안 시간별로 화재 불꽃 유무를 판별하여 화재 불꽃 검출-미검출 빈도 값을 도출하고, 상기 화재 불꽃 검출-미검출 빈도 값을 이용하여 화재 불꽃 블록을 선정하는 단계; 및(2) For each of the blocks, a fire flame detection-non-detection frequency value is determined by determining the presence or absence of a fire flame over time for a predetermined period of time, and the fire flame detection- Selecting step; And
(3) 상기 화재 불꽃 블록의 집합을 후보 화재 영역으로 선정하는 단계를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
(3) selecting the set of fire flame blocks as the candidate fire area.
바람직하게는, 상기 단계 (2)는,Preferably, the step (2)
(2-1) 상기 각각의 블록에 대하여, 미리 정해진 시간 간격으로 화재 불꽃 유무를 판별하되, n차 판별 결과와 n-1차 판별 결과가 다를 경우 1로 카운트하고, 카운트 된 값을 합산한 화재 불꽃 검출-미검출 빈도 값을 도출하는 단계;(2-1) For each of the blocks, the presence or absence of a fire flame is determined at predetermined time intervals, and when the n-th discrimination result differs from the n-1th discrimination result, the result is counted as 1, Deriving a flame detection-undetected frequency value;
(2-2) 상기 화재 불꽃 검출-미검출 빈도 값을 전체 판별 차수로 나누는 단계; 및(2-2) dividing the fire flame detection-undetectable frequency value by the total determination degree; And
(2-3) 상기 단계 (2-2)에서 나눈 값이 미리 정해진 값 이상이면 화재 불꽃 블록으로 선정하는 단계를 포함할 수 있다.
(2-3) If the value divided by the step (2-2) is greater than or equal to a predetermined value, it may include selecting as a fire flame block.
바람직하게는, 상기 단계 (3) 이후에,Preferably, after step (3)
(4) 상기 초기 화재 감지 영역과, 상기 단계 (2) 내지 (3)에서 시간적 변화량 측정을 통하여 선정된 후보 화재 영역 사이에 겹침 비율(Overlapping Ratio, OR)을 측정하는 단계; 및(4) measuring an overlapping ratio (OR) between the initial fire detection area and the selected candidate fire area through the temporal change amount measurement in the steps (2) to (3); And
(5) 상기 겹침 비율이 미리 정해진 값 이하인 경우에는 오감지 부분이 있는 것으로 판단하여 상기 후보 화재 영역을 최종 화재 영역으로 선정하고, 미리 정해진 값 이상인 경우에는 상기 초기 화재 감지 영역을 최종 화재 영역으로 선정하는 단계를 포함할 수 있다.
(5) If the overlap ratio is less than or equal to a predetermined value, it is determined that there is a false detection area, and the candidate fire area is selected as the final fire area. If the overlapping ratio is equal to or greater than the predetermined value, .
더욱 바람직하게는, More preferably,
상기 단계 (5)에서 상기 미리 정해진 값의 겹침 비율은, 55% 내지 65%일 수 있다.
In the step (5), the overlap ratio of the predetermined value may be 55% to 65%.
바람직하게는 상기 단계 (1)은,Preferably, the step (1)
상기 카메라 영상 정보로부터 퍼지 알고리즘을 이용하여 초기 화재 감지 영역을 추출하는 것일 수 있다.
The initial fire detection area may be extracted from the camera image information using a fuzzy algorithm.
더욱 바람직하게는, 상기 단계 (1)은,More preferably, the step (1)
(1-1) 화재 감지가 필요한 카메라 영상 정보를 수집하는 단계;(1-1) collecting camera image information requiring fire detection;
(1-2) 상기 카메라 영상 정보를 복수 개의 블록으로 나누는 단계;(1-2) dividing the camera image information into a plurality of blocks;
(1-3) 상기 블록에 포함된 임의의 픽셀에 대한 명도의 왜곡 값을 이용하여 분석 대상 블록을 추출하는 단계;(1-3) extracting a block to be analyzed using a distortion value of brightness for a certain pixel included in the block;
(1-4) 상기 분석 대상 블록에서 퍼지 멤버십 함수를 이용하여 분석 대상 영역을 감지하는 단계; 및(1-4) detecting an analysis target area using the fuzzy membership function in the analysis target block; And
(1-5) 상기 분석 대상 영역에 대하여 퍼지 유한 상태 오토마타를 이용하여 화재 불꽃 유무를 판별하고 화재 불꽃으로 판별된 영역을 초기 화재 감지 영역으로 선정하는 단계를 포함할 수 있다.
(1-5) The method may include determining a presence or absence of a fire flame using the fuzzy finite state automata for the region to be analyzed, and selecting the region identified as a fire flame as an initial fire detection region.
더더욱 바람직하게는, 상기 단계 (1-3)은,Even more preferably, the step (1-3)
(1-3a) 상기 임의의 픽셀에 대한 명도의 왜곡 값을 계산하여 미리 정해진 값 이상인 경우 상기 픽셀을 움직임 픽셀로 판단하는 단계; 및(1-3a) calculating a distortion value of brightness for the arbitrary pixel and determining the pixel as a motion pixel if the distortion value is greater than or equal to a predetermined value; And
(1-3b) 상기 블록 내에서 상기 움직임 픽셀이 50% 이상인 경우, 상기 블록을 분석 대상 블록으로 지정하는 단계를 포함할 수 있다.
(1-3b) If the motion pixel is more than 50% in the block, designating the block as an analysis target block.
더더욱 바람직하게는, 상기 단계 (1-4)는,Even more preferably, the step (1-4)
(1-4a) 색상 확률 모델을 통해 상기 분석 대상 블록에 포함된 임의의 픽셀에 대한 전체 색상 채널의 확률 값을 계산하는 단계;(1-4a) calculating a probability value of an entire color channel for any pixel included in the analysis target block through a color probability model;
(1-4b) 상기 전체 색상 채널의 확률 값이 미리 정해진 값 이상인 경우 상기 픽셀을 분석 대상 픽셀로 지정하는 단계; 및(1-4b) designating the pixel as a pixel to be analyzed if the probability value of the entire color channel is greater than or equal to a predetermined value; And
(1-4c) 상기 분석 대상 블록에 포함된 모든 픽셀들에 대하여 분석 대상 픽셀 지정 여부를 판단한 후, 상기 분석 대상 픽셀들의 집합을 상기 분석 대상 영역으로 지정하는 단계를 포함할 수 있다.
(1-4c) a step of designating the set of pixels to be analyzed as the analysis target area after determining whether or not the pixel to be analyzed is specified for all the pixels included in the analysis target block.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 불꽃 오감지 영역이 제거된 화재 영역에서 물대포 발사 목표점 또는 발사 순서 선정 방법은,According to another aspect of the present invention, there is provided a method of selecting a water cannon fire target point or a fire order in a fire area in which a fire cannon-
(a) 카메라 영상 정보로부터 추출된 초기 화재 감지 영역을 복수 개의 블록으로 분할하는 단계; 및(a) dividing an initial fire detection area extracted from camera image information into a plurality of blocks; And
(b) 상기 각각의 블록에 대하여, 미리 정해진 시간 동안 시간별로 화재 불꽃 유무를 판별하여 화재 불꽃 검출-미검출 빈도 값을 도출하고, 상기 화재 불꽃 검출-미검출 빈도 값을 이용하여 화재 불꽃 블록을 선정하는 단계;(b) determining whether or not a fire flame is present in each of the blocks for a predetermined period of time to derive a fire flame detection-undetected frequency value, and using the fire flame detection-undetected frequency value, Selecting step;
(c) 상기 화재 불꽃 블록의 집합을 후보 화재 영역으로 선정하는 단계;(c) selecting the set of fire flame blocks as candidate fire zones;
(d) 상기 초기 화재 감지 영역과, 상기 단계 (b) 내지 (c)에서 시간적 변화량 측정을 통하여 선정된 후보 화재 영역 사이에 겹침 비율(Overlapping Ratio, OR)을 측정하는 단계;(d) measuring an overlapping ratio (OR) between the initial fire detection area and the selected candidate fire area through the temporal change amount measurement in steps (b) to (c);
(e) 상기 겹침 비율이 미리 정해진 값 이하인 경우에는 오감지 부분이 있는 것으로 판단하여 상기 후보 화재 영역을 최종 화재 영역으로 선정하고, 미리 정해진 값 이상인 경우에는 상기 초기 화재 감지 영역을 최종 화재 영역으로 선정하는 단계; 및(e) if the overlap ratio is less than or equal to a predetermined value, it is determined that there is a false detection area, and the candidate fire area is selected as the final fire area, and if the overlap ratio is greater than or equal to a predetermined value, ; And
(f) 상기 최종 화재 영역의 중심점을 물대포 발사 목표점으로 선정하는 단계를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
(f) selecting a center point of the final fire area as a water cannon fire target point.
바람직하게는, 상기 단계 (b)는,Preferably, the step (b)
(b-1) 상기 각각의 블록에 대하여, 미리 정해진 시간 간격으로 화재 불꽃 유무를 판별하되, n차 판별 결과와 n-1차 판별 결과가 다를 경우 1로 카운트하고, 카운트 된 값을 합산한 화재 불꽃 검출-미검출 빈도 값을 도출하는 단계;(b-1) For each of the blocks, the presence or absence of a fire flame is discriminated at predetermined time intervals, and when the n-th discrimination result differs from the n-1th discrimination result, the result is counted as 1, Deriving a flame detection-undetected frequency value;
(b-2) 상기 화재 불꽃 검출 및 미검출 빈도 값을 전체 판별 차수로 나누는 단계;(b-2) dividing the fire flame detection and non-detection frequency values by all the determined degrees;
(b-3) 상기 단계 (b-2)에서 나눈 값이 미리 정해진 값 이상이면 화재 불꽃 블록으로 선정하는 단계를 포함할 수 있다.
(b-3) selecting a fire flame block if the value divided by the step (b-2) is equal to or greater than a predetermined value.
바람직하게는,Preferably,
상기 단계 (e)에서 상기 미리 정해진 값의 겹침 비율은, 55% 내지 65%일 수 있다.
In the step (e), the overlap ratio of the predetermined value may be 55% to 65%.
바람직하게는, 상기 단계 (a)는,Preferably, the step (a)
상기 카메라 영상 정보로부터 퍼지 알고리즘을 이용하여 초기 화재 감지 영역을 추출하는 것일 수 있다.
The initial fire detection area may be extracted from the camera image information using a fuzzy algorithm.
바람직하게는, 상기 단계 (e) 이후에,Preferably, after step (e)
(e-1) 상기 최종 화재 영역의 수를 카운트하는 단계;(e-1) counting the number of the final fire zones;
(e-2) 상기 최종 화재 영역의 수가 2 이상인 경우, 상기 최종 화재 영역의 크기를 비교하는 단계; 및(e-2) comparing the size of the final fire zone when the number of the final fire zones is two or more; And
(e-3) 상기 최종 화재 영역의 크기 순서대로 물대포 발사 순서를 선정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
(e-3) selecting a water cannon firing order in the order of the size of the final fire area.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 불꽃 오감지 영역이 제거된 화재 영역 선정을 통한 화재 진압 방법은,According to an aspect of the present invention, there is provided a fire suppression method for selecting a fire area from which a fire detection area is removed,
(ㄱ) 카메라 영상 정보로부터 추출된 초기 화재 감지 영역을 복수 개의 블록으로 분할하는 단계;(A) dividing an initial fire detection area extracted from camera image information into a plurality of blocks;
(ㄴ) 상기 각각의 블록에 대하여, 미리 정해진 시간 동안 시간별로 화재 불? 유무를 판별하여 화재 불꽃 검출-미검출 빈도 값을 도출하고, 상기 화재 불꽃 검출-미검출 빈도 값을 이용하여 화재 불꽃 블록을 선정하는 단계;(B) for each of the blocks, Determining a fire flame detection-undetectable frequency value by discriminating presence or absence of a fire flame, and selecting a fire flame block using the fire flame detection-undetected frequency value;
(ㄷ) 상기 화재 불꽃 블록의 집합을 후보 화재 영역으로 선정하는 단계;(C) selecting the set of fire flame blocks as a candidate fire area;
(ㄹ) 상기 초기 화재 감지 영역과, 상기 단계 (ㄴ) 내지 (ㄷ)에서 시간적 변화량 측정을 통하여 선정된 후보 화재 영역 사이에 겹침 비율(Overlapping Ratio, OR)을 측정하는 단계;(D) measuring an overlapping ratio (OR) between the initial fire detection area and the selected candidate fire area through the temporal change amount measurement in the steps (b) to (c);
(ㅁ) 상기 겹침 비율이 미리 정해진 값 이하인 경우에는 오감지 부분이 있는 것으로 판단하여 상기 후보 화재 영역을 최종 화재 영역으로 선정하고, 미리 정해진 값 이상인 경우에는 상기 초기 화재 감지 영역을 최종 화재 영역으로 선정하는 단계;If the overlap ratio is equal to or less than a predetermined value, it is determined that there is a false detection area, and the candidate fire area is selected as the final fire area. If the overlap ratio is greater than or equal to the predetermined value, the initial fire detection area is selected as the final fire area ;
(ㅂ) 상기 최종 화재 영역의 중심점을 물대포 발사 목표점으로 선정하는 단계;(F) selecting a center point of the final fire zone as a water cannon fire target point;
(ㅅ) 상기 물대포 발사 목표점을 향하여 미리 정해진 시간 동안 물대포를 발사하는 단계;(G) firing a water cannon for a predetermined time toward the water cannon launch target point;
(ㅇ) 상기 최종 화재 영역만을 탐색 범위로 제한하여 화재 불꽃 유무를 감지하는 단계; 및(O) detecting the presence or absence of a fire flame by restricting only the final fire area to a search range; And
(ㅈ) 상기 화재 불꽃이 미리 정해진 값 이상 감지되는 경우에는 감지된 영역의 중심점을 물대포 재발사 목표점으로 선정하고 미리 정해진 시간 동안 물대포를 재발사하는 단계를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
(Iii) when the fire flame is detected to be equal to or greater than a predetermined value, selecting the center point of the sensed area as the water cannon recurrence target point and re-issuing water cannon for a predetermined time.
바람직하게는, 상기 단계 (ㄴ)은,Advantageously, said step (b)
(ㄴ-1) 상기 각각의 블록에 대하여, 미리 정해진 시간 간격으로 화재 불꽃 유무를 판별하되, n차 판별 결과와 n-1차 판별 결과가 다를 경우 1로 카운트하고, 카운트 된 값을 합산한 화재 불꽃 검출-미검출 빈도 값을 도출하는 단계;(B-1) For each of the blocks, the presence or absence of fire flame is discriminated at predetermined time intervals, and when the n-th discrimination result differs from the n-1 th discrimination result, the result is counted as 1, Deriving a flame detection-undetected frequency value;
(ㄴ-2) 상기 화재 불꽃 검출 및 미검출 빈도 값을 전체 판별 차수로 나누는 단계;(B-2) dividing the fire flame detection and non-detection frequency values by the total determination degree;
(ㄴ-3) 상기 단계 (ㄴ-2)에서 나눈 값이 미리 정해진 값 이상이면 화재 불꽃 블록으로 선정하는 단계를 포함할 수 있다.
(B-3) If the value divided by the step (b-2) is not less than a predetermined value, it may include selecting as a fire flame block.
바람직하게는,Preferably,
상기 단계 (ㅁ)에서 상기 미리 정해진 값의 겹침 비율은, 55% 내지 65%일 수 있다.
In the above step (e), the overlap ratio of the predetermined value may be 55% to 65%.
바람직하게는, 상기 단계 (ㄱ)은,Advantageously, said step (a)
상기 카메라 영상 정보로부터 퍼지 알고리즘을 이용하여 초기 화재 감지 영역을 추출하는 것일 수 있다.
The initial fire detection area may be extracted from the camera image information using a fuzzy algorithm.
바람직하게는, Preferably,
상기 카메라 영상 정보 획득 및 상기 물대포 발사는, 카메라가 장착된 화재 진압용 물대포를 통하여 수행될 수 있다.The camera image information acquisition and the water cannon fire may be performed through a water cannon for fire suppression equipped with a camera.
본 발명에서 제안하고 있는 화재 감지 영역에 대한 시공간적 변화량 측정을 통하여 불꽃 오감지 영역이 제거된 화재 영역 선정 방법 및 이를 이용한 물대포 발사 목표점 또는 발사 순서 선정 및 화재 진압 방법에 따르면, 카메라 영상 정보로부터 추출된 초기 화재 감지 영역을 복수 개의 블록으로 분할하는 단계, 각각의 블록에 대하여 미리 정해진 시간 동안 시간별로 화재 불꽃 유무를 판별하여 화재 불꽃 검출-미검출 빈도 값을 도출하고, 화재 불꽃 검출-미검출 빈도 값을 이용하여 화재 불꽃 블록을 선정하는 단계 및 화재 불꽃 블록의 집합을 후보 화재 영역으로 선정하는 단계를 포함함으로써, 화재 감지 영역에 대한 시간적 변화량 정보를 이용하여 불꽃 오감지 영역을 제거할 수 있다.
According to the fire area selection method in which the fire detection area is removed through the measurement of the temporal and spatial variation of the fire detection area proposed in the present invention and the water cannon launch target point, fire order selection and fire suppression method using the method, The method comprising the steps of: dividing an initial fire detection area into a plurality of blocks; determining whether a fire flame is present or absent in each block for a predetermined period of time to derive a fire flame detection-undetected frequency value; And selecting a set of fire flame blocks as a candidate fire area, the flame detection area can be removed using the temporal change amount information for the fire detection area.
또한, 본 발명에 따르면, 초기 화재 감지 영역과 시간적 변화량 측정을 통하여 선정된 후보 화재 영역 사이에 겹침 비율(Overlapping Ratio, OR)을 측정하여 겹침 비율이 미리 정해진 값 이하인 경우에는 오감지 부분이 있는 것으로 판단하여 후보 화재 영역을 최종 화재 영역으로 선정하고, 미리 정해진 값 이하인 경우에는 오감지 부분을 무시할 수 있는 것으로 판단하여 초기 화재 감지 영역을 최종 화재 영역으로 선정함으로써, 공간적 겹침 비율 정보를 이용하여 더욱 정확한 화재 영역 선정이 가능하다.
In addition, according to the present invention, when the overlapping ratio (OR) is measured between the initial fire detection area and the candidate fire area through the temporal change amount measurement and the overlap ratio is less than a predetermined value, there is a false detection part The candidate fire area is determined as the final fire area, and when it is less than the predetermined value, it is determined that the false detection area can be ignored, and the initial fire detection area is selected as the final fire area, Fire area can be selected.
뿐만 아니라 본 발명에 따르면, 최종 화재 영역의 중심점을 물대포 발사 목표점으로 선정하고, 최종 화재 영역 수가 복수 개인 경우에는 최종 화재 영역의 크기를 비교하여 크기 순서대로 물대포 발사 순서를 선정함으로써, 효율적인 화재 진압을 가능하게 한다.In addition, according to the present invention, the center point of the final fire zone is selected as the water cannon fire target point, and when there are a plurality of final fire zones, the size of the final fire zone is compared to select the water cannon fire order in order of size, .
도 1은 카메라를 이용하여 화재를 감시하는 시스템을 도시한 도면.
도 2는 카메라 영상 정보를 이용하여 화재 감지 영역을 선정하는 경우 바닥 등에 반사된 불꽃으로 인해 오감지가 발생하는 예를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 화재 감지 영역에 대한 시공간적 변화량 측정을 통하여 불꽃 오감지 영역이 제거된 화재 영역 선정 방법의 흐름을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 화재 감지 영역에 대한 시공간적 변화량 측정을 통하여 불꽃 오감지 영역이 제거된 화재 영역 선정 방법에서 초기 화재 감지 영역 선정 단계의 구체적 흐름을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 화재 감지 영역에 대한 시공간적 변화량 측정을 통하여 불꽃 오감지 영역이 제거된 화재 영역 선정 방법에서 화재 불꽃 블록 선정 단계의 구체적 흐름을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 화재 감지 영역에 대한 시공간적 변화량 측정을 통하여 불꽃 오감지 영역이 제거된 화재 영역 선정 방법에서 화재 감지 영역에 대한 시간적 변화량 측정 과정을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 화재 감지 영역에 대한 시공간적 변화량 측정을 통하여 불꽃 오감지 영역이 제거된 화재 영역 선정 방법의 흐름을 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 화재 감지 영역에 대한 시공간적 변화량 측정을 통하여 불꽃 오감지 영역이 제거된 화재 영역 선정 방법에서 공간적 겹침 비율 측정을 통한 최종 화재 영역 선정 과정을 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 불꽃 오감지 영역이 제거된 화재 영역에서 물대포 발사 목표점 또는 발사 순서 선정 방법의 흐름을 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 불꽃 오감지 영역이 제거된 화재 영역에서 물대포 발사 목표점 또는 발사 순서 선정 방법에서 물대포 발사 목표점 선정 과정을 도시한 도면.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 불꽃 오감지 영역이 제거된 화재 영역에서 물대포 발사 목표점 또는 발사 순서 선정 방법에서 물대포 발사 순서 선정 단계의 구체적 흐름을 도시한 도면.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 불꽃 오감지 영역이 제거된 화재 영역 선정을 통한 화재 진압 방법의 흐름을 도시한 도면.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 불꽃 오감지 영역이 제거된 화재 영역 선정을 통한 화재 진압 방법에 사용되는 카메라가 장착된 화재 진압용 물대포를 도시한 도면.1 shows a system for monitoring a fire using a camera;
FIG. 2 is a view showing an example in which a sense of sight is generated due to a flame reflected on a floor when a fire detection area is selected using camera image information.
3 is a flowchart illustrating a method of selecting a fire area in which a fire detection area is removed by measuring a temporal and spatial variation of a fire detection area according to an exemplary embodiment of the present invention.
4 is a view illustrating a specific flow of an initial fire detection area selection step in a fire area selection method in which a fire detection area is removed through measurement of a temporal and spatial variation amount of a fire detection area according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a specific flow of a fire flame block selection step in a fire area selection method in which a fire fog detection area is removed through measurement of a temporal and spatial variation amount of a fire detection area according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating a process of measuring a temporal change amount for a fire detection area in a fire area selection method in which a fire detection area is removed by measuring a temporal and spatial variation amount of a fire detection area according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 7 is a flowchart illustrating a method of selecting a fire area in which a fire detection area is removed by measuring a temporal and spatial variation of a fire detection area according to another embodiment of the present invention; FIG.
8 is a view illustrating a process of selecting a final fire area by measuring a spatial overlap ratio in a fire area selection method in which a spark mistake detection area is removed through measurement of a temporal and spatial variation amount in a fire detection area according to another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a flowchart illustrating a method of selecting a water cannon fire target point or a fire order in a fire area in which a fire cancellation area is removed according to an embodiment of the present invention. FIG.
10 is a view illustrating a process of selecting a water cannon fire target point in a water cannon fire target point or a fire order select method in a fire area in which a fire accident area is removed according to an embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a view showing a concrete flow of a water cannon firing order selection step in a water cannon firing target point or firing order selection method in a fire area in which a faint cloud detection area is removed according to an embodiment of the present invention.
12 is a flowchart illustrating a fire suppression method by selecting a fire area from which a false fire detection area is removed according to an embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a view illustrating a water cannon for fire suppression equipped with a camera used in a fire suppression method by selecting a fire area from which a false fire detection area is removed according to an embodiment of the present invention; FIG.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일 또는 유사한 부호를 사용한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. In the following detailed description of the preferred embodiments of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. The same or similar reference numerals are used throughout the drawings for portions having similar functions and functions.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
In addition, in the entire specification, when a part is referred to as being 'connected' to another part, it may be referred to as 'indirectly connected' not only with 'directly connected' . Also, to "include" an element means that it may include other elements, rather than excluding other elements, unless specifically stated otherwise.
도 1은 카메라를 이용하여 화재를 감시하는 시스템을 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 카메라를 통하여 획득된 카메라 영상 정보를 통하여 화재 영역을 감지하는 방식이 개발되고 있다. 구체적으로, RGB/HIS 컬러모델과 불꽃영역이 불규칙적으로 확산된다는 정보를 이용하여 화재를 분석하는 방법(“An early fire detection method based on image processing,” International Conference on Image Processing, pp.1707-1710, 2004), 움직임 영역을 배경 모델에 의해 검출하고 후보 영역에 대해 화재 컬러 모델과 후보 영역에 대한 시공간상의 웨이블릿 고주파계수의 변화량을 측정하여 화재를 검증하는 방법(“Computer vision based method for real-time fire and flame detection,” Pattern Recognition Letters, 27, pp.49-58, 2006.), 터널에서 화재와 연기를 색상과 움직임의 변화를 이용하여 감지하는 시스템(“Development of Early Tunnel Fir Detection Algorithm Using the Image Processing,” International Symposium on Visual Computing, pp.39-48, 2006.) 등이 연구되었다. 그러나 이와 같은 방법들은 화재 불꽃의 연속적이고 불규칙적인 패턴 특성으로 인하여 아직까지 화재 불꽃 검출에 대한 만족스러운 정확성을 획득하지 못하였다는 문제점이 있다.
1 is a diagram showing a system for monitoring a fire using a camera. As shown in FIG. 1, a method of detecting a fire area through camera image information obtained through a camera has been developed. Specifically, a method of analyzing a fire using information that an RGB / HIS color model and a flame region are irregularly diffused (" An early fire detection method based on image processing ", International Conference on Image Processing, pp. 1707-1710, 2004), a method of detecting a motion area by a background model and verifying the fire by measuring a variation of the wavelet high-frequency coefficient on the time-space between the fire color model and the candidate area for the candidate area ("Computer vision based method for real-time fire and "flame detection," Pattern Recognition Letters, 27, pp.49-58, 2006.), a system for detecting fire and smoke in tunnels using color and motion variations ("Development of Early Tunnel Fir Detection Algorithm Using the Image Processing, " International Symposium on Visual Computing, pp. 39-48, 2006.). However, these methods have a problem in that satisfactory accuracy of fire flame detection has not yet been obtained due to the continuous and irregular pattern characteristic of the fire flame.
이에 본 발명자들은 퍼지 유한 상태 오토마타를 이용한 화재 불꽃 감지 방법(특허출원 제10-2010-0113616호 참조)을 개발하였다. 그러나 이 방법에 따라 화재 불꽃을 감지하는 경우에도 불꽃 오감지로 인한 부정확한 감지 결과가 나타날 수 있다는 문제가 있었다. 도 2는 카메라 영상 정보를 이용하여 화재 감지 영역을 선정하는 경우 바닥 등에 반사된 불꽃으로 인해 오감지가 발생하는 예를 도시한 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 화재 발생 시, 바닥, 천정, 벽 등에 반사된 불꽃으로 인하여 오감지 영역이 발생한다는 문제가 있었다. 화재 진압 목표점이 되는 발화점(Burning point)의 선정이 중요한데, 이와 같은 불꽃 오감지 영역이 발생하면, 발화점이 정확하게 선정되지 않을 수 있어 효율적인 화재 진압을 할 수 없게 된다는 문제가 있다.
Accordingly, the present inventors have developed a fire flame detection method using a fuzzy finite state automata (see Patent Application No. 10-2010-0113616). However, there is a problem in that even if a fire flame is detected according to this method, an incorrect result may be caused due to a flame sensation. 2 is a view showing an example in which a sense of sight is generated due to a flame reflected on the floor when a fire detection area is selected using camera image information. As shown in FIG. 2, when a fire occurs, there is a problem that a false detection area occurs due to a flame reflected on the floor, the ceiling, and the wall. It is important to select a burning point which is a fire suppression target point. If such a fire detection area occurs, the fire detection point may not be accurately selected, and thus there is a problem that efficient fire suppression can not be performed.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 화재 감지 영역에 대한 시공간적 변화량 측정을 통하여 불꽃 오감지 영역이 제거된 화재 영역 선정 방법의 흐름을 도시한 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 화재 감지 영역에 대한 시공간적 변화량 측정을 통하여 불꽃 오감지 영역이 제거된 화재 영역 선정 방법은, 카메라 영상 정보로부터 추출된 초기 화재 감지 영역을 복수 개의 블록으로 분할하는 단계(S100), 각각의 블록에 대하여, 미리 정해진 시간 동안 시간별로 화재 불꽃 유무를 판별하여 화재 불꽃 검출-미검출 빈도 값을 도출하고, 화재 불꽃 검출-미검출 빈도 값을 이용하여 화재 불꽃 블록을 선정하는 단계(S200) 및 화재 불꽃 블록의 집합을 후보 화재 영역으로 선정하는 단계(S300)를 포함하여 구현될 수 있다.
FIG. 3 is a flowchart illustrating a method of selecting a fire area in which a spark mistake detection area is removed by measuring a temporal and spatial variation amount of a fire detection area according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the fire area selection method in which the fire detection area is removed through the measurement of the temporal and spatial variation amount of the fire detection area according to an exemplary embodiment of the present invention includes an initial fire detection area extracted from the camera image information (S100). A fire flame detection-undetectable frequency value is derived for each of the blocks by determining the presence or absence of a fire flame over time for a predetermined time, and the fire flame detection-undetected frequency value is calculated A step S200 of selecting a fire flame block using the fire flame block, and a step S300 of selecting a set of fire flame blocks as a candidate fire region.
단계 S100에서는, 카메라 영상 정보로부터 추출된 초기 화재 감지 영역을 복수 개의 블록으로 분할할 수 있다. 카메라 영상 정보로부터 추출된 초기 화재 감지 영역은, 카메라 영상 정보로부터 퍼지 알고리즘을 이용하여 초기 화재 감지 영역을 추출하는 것일 수 있다. 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 화재 감지 영역에 대한 시공간적 변화량 측정을 통하여 불꽃 오감지 영역이 제거된 화재 영역 선정 방법에서 초기 화재 감지 영역 선정 단계의 구체적 흐름을 도시한 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 단계 S100은, 화재 감지가 필요한 카메라 영상 정보를 수집하는 단계(S110), 카메라 영상 정보를 복수 개의 블록으로 나누는 단계(S120), 블록에 포함된 임의의 픽셀에 대한 명도의 왜곡 값을 이용하여 분석 대상 블록을 추출하는 단계(S130), 분석 대상 블록에서 퍼지 멤버십 함수를 이용하여 분석 대상 영역을 감지하는 단계(S140) 및 분석 대상 영역에 대하여 퍼지 유한 상태 오토마타를 이용하여 화재 불꽃 유무를 판별하고 화재 불꽃으로 판별된 영역을 초기 화재 감지 영역으로 선정하는 단계(S150)를 포함하여 구현될 수 있고, 단계 S130은 임의의 픽셀에 대한 명도의 왜곡 값을 계산하여 미리 정해진 값 이상인 경우 픽셀을 움직임 픽셀로 판단하는 단계(S131) 및 블록 내에서 상기 움직임 픽셀이 50% 이상인 경우, 블록을 분석 대상 블록으로 지정하는 단계(S132)를 포함하여 구현될 수 있으며, 단계 S140은 색상 확률 모델을 통해 분석 대상 블록에 포함된 임의의 픽셀에 대한 전체 색상 채널의 확률 값을 계산하는 단계(S141), 전체 색상 채널의 확률 값이 미리 정해진 값 이상인 경우 픽셀을 분석 대상 픽셀로 지정하는 단계(S142) 및 분석 대상 블록에 포함된 모든 픽셀들에 대하여 분석 대상 픽셀 지정 여부를 판단한 후, 분석 대상 픽셀들의 집합을 분석 대상 영역으로 지정하는 단계(S143)를 포함하여 구현될 수 있다. 이는 특허출원 제10-2010-0113616호에 제안된 화재 불꽃 감지 방법에 해당하나, 이는 일실시예에 한하는 것으로서, 다양한 공지된 방법의 화재 영역 감지 방법이 이용될 수 있다.
In step S100, the initial fire detection area extracted from the camera image information can be divided into a plurality of blocks. The initial fire detection area extracted from the camera image information may be an initial fire detection area extracted from the camera image information using a fuzzy algorithm. FIG. 4 is a diagram illustrating a specific flow of an initial fire detection area selection step in a fire area selection method in which a fire detection area is removed through a measurement of a temporal and spatial variation amount of a fire detection area according to an exemplary embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, step S100 includes a step S110 of collecting camera image information requiring fire detection, a step S120 dividing the camera image information into a plurality of blocks S120, A step S140 of extracting a block to be analyzed by using the distortion value of brightness in step S130, a step S140 of detecting an analysis target area using a fuzzy membership function in the analysis target block, and a step of performing a fuzzy finite state automata (S150) of determining the presence or absence of a fire flame and selecting an area identified as a fire flame as an initial fire detection area, and step S130 may be implemented by calculating a distortion value of brightness for a certain pixel, (S131) of determining a pixel as a motion pixel when the motion pixel is greater than or equal to a predetermined value, and if the motion pixel is greater than or equal to 50% Step S140 may include calculating a probability value of the entire color channel for any pixel included in the analysis target block through the color probability model S141, A step of designating a pixel as a pixel to be analyzed when the probability value of the channel is equal to or larger than a predetermined value (S142); determining whether to designate a pixel to be analyzed with respect to all pixels included in the block to be analyzed; And designating it as a target area (S143). This is a fire flame detection method proposed in Patent Application No. 10-2010-0113616, which is based on an embodiment, and various known fire area detection methods can be used.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 화재 감지 영역에 대한 시공간적 변화량 측정을 통하여 불꽃 오감지 영역이 제거된 화재 영역 선정 방법에서 화재 불꽃 블록 선정 단계의 구체적 흐름을 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 화재 감지 영역에 대한 시공간적 변화량 측정을 통하여 불꽃 오감지 영역이 제거된 화재 영역 선정 방법에서 화재 감지 영역에 대한 시간적 변화량 측정 과정을 도시한 도면이다. 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 화재 감지 영역에 대한 시공간적 변화량 측정을 통하여 불꽃 오감지 영역이 제거된 화재 영역 선정 방법은, 각각의 블록에 대하여, 미리 정해진 시간 간격으로 화재 불꽃 유무를 판별하되, n차 판별 결과와 n-1차 판별 결과가 다를 경우 1로 카운트하고, 카운트 된 값을 합산한 화재 불꽃 검출-미검출 빈도 값을 도출하는 단계(S210), 화재 불꽃 검출-미검출 빈도 값을 전체 판별 차수로 나누는 단계(S220), 및 단계 S220에서 나눈 값이 미리 정해진 값 이상이면 화재 불꽃 블록으로 선정하는 단계(S230)를 포함하여 구현될 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 초기 화재 감지 영역을 N*M개의 블록으로 분할하고 각 블록별로 T 시간 동안의 미리 정해진 시간 간격으로 화재 불꽃을 판별할 수 있다. 이때 n차 판별 결과에서 화재 불꽃이 검출되었고, n-1차에서 검출이 안 되었다면 이를 1로 카운트할 수 있다. 역의 경우도 마찬가지로 하여 화재 불꽃 검출-미검출 빈도를 측정할 수 있다. 이것은 반사 영역의 경우 실제 불꽃 영역과는 다르게 매번 불꽃으로 검출되는 것이 아니라 바람이나 화재 물질 연소 정도에 따라 비정기적으로 나타나는 특성을 이용하는 것이다. 이렇게 시간(T) 동안 불꽃 발생 빈도를 측정하고 빈도수를 합산하여 전체 프레임 수(전체 판별 차수, T)로 나누는 하기 수학식 1의 연산을 통하여 비율이 일정 임계값(t1) 이상이면 불꽃 블록으로 간주한다.FIG. 5 is a flowchart illustrating a step of selecting a fire flame block in a fire area selection method in which a fire fog detection area is removed by measuring a temporal and spatial variation amount of a fire detection area according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram illustrating a process of measuring a temporal change amount for a fire detection area in a fire area selection method in which a fire detection area is removed through a measurement of a temporal and spatial variation amount of a fire detection area according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 5 is a flowchart illustrating a method for selecting a fire area in which a fire detection area is removed through measurement of a temporal and spatial variation amount of a fire detection area according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, (S210) of counting a fire flame detection-undetected frequency value obtained by adding the counted values to a count value of 1 when the n-th discrimination result is different from the n-1th discrimination result (S210) (S220) of dividing the value by the total distinguishment degree, and selecting (S230) a fire flame block if the value divided by the step S220 is equal to or greater than a predetermined value. As shown in FIG. 6, the initial fire detection area may be divided into N * M blocks, and a fire flame may be determined at a predetermined time interval for each block T times. At this time, fire flame is detected in the n-th discrimination result, and it can be counted as 1 if n-1 is not detected. Similarly, the frequency of fire flame detection can be measured. This is not the case in the case of the reflection area, which is different from the actual flame area, but the irregular appearance depending on the degree of wind or fire material combustion. If the ratio is equal to or greater than a certain threshold value (t 1 ) through the calculation of Equation (1) for dividing the frequency of occurrence of flame by the total number of frames (total discrimination degree, T ) I think.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 화재 감지 영역에 대한 시공간적 변화량 측정을 통하여 불꽃 오감지 영역이 제거된 화재 영역 선정 방법의 흐름을 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 화재 감지 영역에 대한 시공간적 변화량 측정을 통하여 불꽃 오감지 영역이 제거된 화재 영역 선정 방법에서 공간적 겹침 비율 측정을 통한 최종 화재 영역 선정 과정을 도시한 도면이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 화재 감지 영역에 대한 시공간적 변화량 측정을 통하여 불꽃 오감지 영역이 제거된 화재 영역 선정 방법은, 단계 S300 이후에, 초기 화재 감지 영역과 단계 S200 내지 단계 S300에서 시간적 변화량 측정을 통하여 선정된 후보 화재 영역 사이에 겹침 비율(Overlapping Ratio, OR)을 측정하는 단계(S400) 및 겹침 비율이 미리 정해진 값 이하인 경우에는 오감지 부분이 있는 것으로 판단하여 후보 화재 영역을 최종 화재 영역으로 선정하고, 미리 정해진 값 이상인 경우에는 초기 화재 감지 영역을 최종 화재 영역으로 선정하는 단계(S500)를 더 포함할 수 있다. 즉, 도 8에 도시된 바와 같이, 시간적 변화량 측정을 통하여 후보 화재 영역이 선정된 이후에, 후보 화재 영역과 초기 화재 감지 영역 사이에 겹침 비율이 일정 비율 이상인지 여부에 따라 불꽃 오감지 영역 존재 여부를 판단하는 것이다. 이것은 반사 화재 영역의 경우 지속적으로 불꽃이 잡히는 것이 아니라 불규칙적으로 나타난다는 사실에 기반한 것으로 하기 수식 2와 같이, 겹침 비율이 t2(0.6)보다 작을 경우는 빛 반사에 의해 오검출된 것이므로 후보 화재 영역만을 최종 화재 영역으로 간주하고, 그렇지 않을 경우 초기 화재 감지 영역을 최종 화재 영역으로 선정할 수 있다.FIG. 7 is a flowchart illustrating a fire area selection method in which a fire detection area is removed by measuring a temporal and spatial variation amount of a fire detection area according to another embodiment of the present invention. FIG. FIG. 5 is a diagram illustrating a process of selecting a final fire area by measuring the spatial overlap ratio in the fire area selection method in which the fire detection area is removed through the measurement of the temporal and spatial variation of the fire detection area. As shown in FIG. 7, the fire area selection method in which the fire detection area is removed through the measurement of the temporal and spatial variation amount of the fire detection area according to another embodiment of the present invention includes, after step S300, In step S400, an overlapping ratio (OR) is measured between the candidate fire areas selected through the temporal change amount measurement in steps S200 to S300. If the overlap ratio is less than a predetermined value, it is determined that there is a false detection part Selecting the candidate fire area as the final fire area, and selecting the initial fire detection area as the final fire area if it is equal to or greater than the predetermined value (S500). That is, as shown in FIG. 8, after the candidate fire area is selected through the temporal change amount measurement, depending on whether the overlap ratio is greater than a predetermined ratio between the candidate fire area and the initial fire detection area, . This is based on the fact that, in the case of the reflection fire region, the flame is irregularly displayed instead of being continuously caught. When the overlap ratio is smaller than t 2 (0.6) as shown in Equation 2 below, Is considered as the final fire zone, and if not, the initial fire detection zone can be selected as the final fire zone.
바람직하게는, 단계 S500에서 미리 정해진 값의 겹침 비율(임계값)은, 55% 내지 65%일 수 있다.
Preferably, the overlap ratio (threshold value) of the predetermined value in step S500 may be 55% to 65%.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 불꽃 오감지 영역이 제거된 화재 영역에서 물대포 발사 목표점 또는 발사 순서 선정 방법의 흐름을 도시한 도면이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 불꽃 오감지 영역이 제거된 화재 영역에서 물대포 발사 목표점 또는 발사 순서 선정 방법은, 카메라 영상 정보로부터 추출된 초기 화재 감지 영역을 복수 개의 블록으로 분할하는 단계(S100), 각각의 블록에 대하여, 미리 정해진 시간 동안 시간별로 화재 불꽃 유무를 판별하여 화재 불꽃 검출-미검출 빈도 값을 도출하고, 화재 불꽃 검출-미검출 빈도 값을 이용하여 화재 불꽃 블록을 선정하는 단계(S200), 화재 불꽃 블록의 집합을 후보 화재 영역으로 선정하는 단계(S300), 초기 화재 감지 영역과 단계 S200 내지 단계 S300에서 시간적 변화량 측정을 통하여 선정된 후보 화재 영역 사이에 겹침 비율(Overlapping Ratio, OR)을 측정하는 단계(S400), 겹침 비율이 미리 정해진 값 이하인 경우에는 오감지 부분이 있는 것으로 판단하여 후보 화재 영역을 최종 화재 영역으로 선정하고, 미리 정해진 값 이상인 경우에는 초기 화재 감지 영역을 최종 화재 영역으로 선정하는 단계(S500) 및 최종 화재 영역의 중심점을 물대포 발사 목표점으로 선정하는 단계(S600)를 포함하여 구현될 수 있다.
FIG. 9 is a flowchart illustrating a method of selecting a water cannon fire target point or a fire order in a fire area in which a fire cancellation area is removed according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, in the fire area in which the fire detection area is removed according to an embodiment of the present invention, a water cannon fire target point or a fire order selection method may include an initial fire detection area extracted from camera image information, (S100). For each block, the presence or absence of a fire flame is determined for each predetermined period of time to derive a fire flame detection-undetected frequency value, and the fire flame detection-undetected frequency value is used to determine a fire flame (S300), selecting a set of fire flame blocks as a candidate fire area (S300), selecting an initial fire detection area and a candidate fire area through a temporal change amount measurement in steps S200 to S300 (S400) of measuring an overlapping ratio (OR), and if the overlap ratio is less than a predetermined value, Selecting the candidate fire zone as the final fire zone, selecting the initial fire zone as the final fire zone if the preset fire zone is equal to or greater than the predetermined value (S500), and selecting the central point of the final fire zone as the water cannon fire target S600).
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 불꽃 오감지 영역이 제거된 화재 영역에서 물대포 발사 목표점 또는 발사 순서 선정 방법에서 물대포 발사 목표점 선정 과정을 도시한 도면이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 최종 화재 영역의 중심점을 물대포 발사 목표점으로 선정할 수 있다.
10 is a view illustrating a process of selecting a water cannon fire target point in a water cannon fire target point or a fire order select method in a fire area in which a fire cannon-detecting area is removed according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 10, the center point of the final fire zone can be selected as the water cannon launch target point.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 불꽃 오감지 영역이 제거된 화재 영역에서 물대포 발사 목표점 또는 발사 순서 선정 방법에서 물대포 발사 순서 선정 단계의 구체적 흐름을 도시한 도면이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 불꽃 오감지 영역이 제거된 화재 영역에서 물대포 발사 목표점 또는 발사 순서 선정 방법은, 단계 S500 이후에 물대포 발사 순서 선정 단계를 더 포함할 수 있고, 이는, 최종 화재 영역의 수를 카운트하는 단계(S510), 최종 화재 영역의 수가 2 이상인 경우, 최종 화재 영역의 크기를 비교하는 단계(S520) 및 최종 화재 영역의 크기 순서대로 물대포 발사 순서를 선정하는 단계(S530)를 포함하여 구현될 수 있다. 화재 진압을 위하여 카메라가 설치된 물대포가 화재를 감지할 경우 이를 기반으로 발화점을 감지하고 이를 물대포의 목표점으로 삼아 물을 발사하게 된다. 하지만 화재가 두 군데 이상에서 동시에 발생할 경우, 이를 효과적으로 진압하기 위한 스케줄링 방법이 필요하다. 본 발명에서는 단계 S510 내지 S530을 통하여 물대포 발사 순서를 선정할 수 있다.
11 is a view showing a concrete flow of a water cannon launch sequence selection step in a water cannon fire target point or fire order selection method in a fire area where a fire cannon detection area is removed according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 11, the water cannon fire target point or fire order selection method in the fire zone where the fire cancellation area is removed according to an embodiment of the present invention may further include a water cannon fire order selection step after step S500 (S520), comparing the size of the final fire zone (S520) when the number of the final fire zone is 2 or more, and comparing the size of the final fire zone with the size of the final fire zone (S530). ≪ / RTI > When a water cannon installed a camera detects a fire, it senses a fire point and fires water as a target point of water cannon. However, if a fire occurs simultaneously in more than two places, a scheduling method is needed to effectively suppress it. In the present invention, the water cannon firing order can be selected through steps S510 to S530.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 불꽃 오감지 영역이 제거된 화재 영역 선정을 통한 화재 진압 방법의 흐름을 도시한 도면이다. 도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 불꽃 오감지 영역이 제거된 화재 영역 선정을 통한 화재 진압 방법은, 카메라 영상 정보로부터 최종 화재 영역을 선정하는 단계(S10), 최종 화재 영역의 중심점을 물대포 발사 목표점으로 선정하는 단계(S600), 물대포 발사 목표점을 향하여 미리 정해진 시간 동안 물대포를 발사하는 단계(S700), 최종 화재 영역만을 탐색 범위로 제한하여 화재 불꽃 유무를 감지하는 단계(S800) 및 화재 불꽃이 미리 정해진 값 이상 감지되는 경우에는 감지된 영역의 중심점을 물대포 재발사 목표점으로 선정하고 미리 정해진 시간 동안 물대포를 재발사하는 단계(S900)를 포함하여 구현될 수 있다.
FIG. 12 is a flowchart illustrating a fire suppression method by selecting a fire area from which a false fire detection area is removed according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 12, a fire suppression method using a fire area selection in which a fire detection area is removed according to an embodiment of the present invention includes a step S10 of selecting a final fire area from camera image information, (S600), a step (S700) of launching a water cannon for a predetermined time toward the water cannon launch target point (S700), a step of limiting the fire area only to the search range and detecting the presence or absence of a fire flame S800), and if the fire flame is detected to be equal to or greater than a predetermined value, the center point of the sensed region is selected as the water cannon recurrence target point and the water cannon is re-issued for a predetermined time (S900).
단계 S10은, 카메라 영상 정보로부터 추출된 초기 화재 감지 영역을 복수 개의 블록으로 분할하는 단계(S100), 각각의 블록에 대하여, 미리 정해진 시간 동안 시간별로 화재 불꽃 유무를 판별하여 화재 불꽃 검출-미검출 빈도 값을 도출하고, 화재 불꽃 검출-미검출 빈도 값을 이용하여 화재 불꽃 블록을 선정하는 단계(S200), 화재 불꽃 블록의 집합을 후보 화재 영역으로 선정하는 단계(S300), 초기 화재 감지 영역과 단계 S200 내지 단계 S300에서 시간적 변화량 측정을 통하여 선정된 후보 화재 영역 사이에 겹침 비율(Overlapping Ratio, OR)을 측정하는 단계(S400) 및 겹침 비율이 미리 정해진 값 이하인 경우에는 오감지 부분이 있는 것으로 판단하여 후보 화재 영역을 최종 화재 영역으로 선정하고, 미리 정해진 값 이상인 경우에는 초기 화재 감지 영역을 최종 화재 영역으로 선정하는 단계(S500)를 포함하여 구현될 수 있다. 단계 S10는 앞서 도 1 내지 도 8과 관련하여 설명한 바와 유사하고, 단계 S600은 도 9와 관련하여 설명한 바와 유사하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
In step S10, the initial fire detection area extracted from the camera image information is divided into a plurality of blocks (S100). In step S100, the presence or absence of a fire flame is determined for each predetermined time period, (S300), selecting a set of fire flame blocks as a candidate fire area (S300), determining an initial fire detection area and a fire flame block using the fire flame detection-undetected frequency value In step S400, an overlapping ratio (OR) is measured between the candidate fire areas selected through the temporal change amount measurement in step S200 to step S300. If the overlap ratio is less than a predetermined value, it is determined that there is a false detection part The candidate fire area is selected as the final fire area, and if it is equal to or higher than the predetermined value, the initial fire detection area is set as the final fire area It may be implemented to include a step (S500) of selecting a. Step S10 is similar to that described above with reference to Figs. 1 to 8, and step S600 is similar to that described with reference to Fig. 9, so a detailed description will be omitted.
단계 S700, S800, S900에서는 발사 목표점에 물대포를 발사하여 화재 진압을 실시하고, 목표 영역만으로 탐색 범위를 제한하여 화재 진압 여부를 확인하며, 화재 미감지가 10프레임 이상이면 화재 진압으로 간주하고 다른 지역의 카메라 영상 정보를 획득하여 화재 영역을 검출하되, 화재 미감지가 10프레임 미만이면, 화재가 진행 중인 것으로 간주하고 해당 부위에 물대표 목표 발사점을 다시 연산하여 화재 진압을 재수행할 수 있다.
In steps S700, S800, and S900, fire canisters are fired at the target point of fire to limit the search range to only the target area, thereby confirming whether or not the fire is extinguished. If the fire detection is less than 10 frames, it is regarded that the fire is in progress, and the fire target can be re-calculated by re-computing the water target representative fire point at the corresponding region.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 불꽃 오감지 영역이 제거된 화재 영역 선정을 통한 화재 진압 방법에 사용되는 카메라가 장착된 화재 진압용 물대포를 도시한 도면이다. 도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 화재 진압 방법에서, 카메라 영상 정보 획득 및 상기 물대포 발사는, 카메라(camera)가 장착된 화재 진압용 물대포(water cannon)를 통하여 수행될 수 있다.
FIG. 13 is a view showing a water cannon for fire suppression equipped with a camera used in a fire suppression method by selecting a fire area from which a false fire detection area is removed according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 13, in the fire suppression method according to an embodiment of the present invention, the acquisition of the camera image information and the water cannon firing are performed through a fire cannon equipped with a camera .
이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.The present invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics and scope of the invention.
100: 초기 화재 감지 영역 110: 오감지 영역
120: 초기 화재 감지 영역을 구성하는 블록
200: 후보 화재 영역 300: 최종 화재 영역
S100: 카메라 영상 정보로부터 추출된 초기 화재 감지 영역을 복수 개의 블록으로 분할하는 단계
S110: 화재 감지가 필요한 카메라 영상 정보를 수집하는 단계
S120: 카메라 영상 정보를 복수 개의 블록으로 나누는 단계
S130: 블록에 포함된 임의의 픽셀에 대한 명도의 왜곡 값을 이용하여 분석 대상 블록을 추출하는 단계
S131: 임의의 픽셀에 대한 명도의 왜곡 값을 계산하여 미리 정해진 값 이상인 경우 픽셀을 움직임 픽셀로 판단하는 단계
S132: 블록 내에서 상기 움직임 픽셀이 50% 이상인 경우, 블록을 분석 대상 블록으로 지정하는 단계
S140: 분석 대상 블록에서 퍼지 멤버십 함수를 이용하여 분석 대상 영역을 감지하는 단계
S141: 색상 확률 모델을 통해 분석 대상 블록에 포함된 임의의 픽셀에 대한 전체 색상 채널의 확률 값을 계산하는 단계
S142: 전체 색상 채널의 확률 값이 미리 정해진 값 이상인 경우 픽셀을 분석 대상 픽셀로 지정하는 단계
S143: 분석 대상 블록에 포함된 모든 픽셀들에 대하여 분석 대상 픽셀 지정 여부를 판단한 후, 분석 대상 픽셀들의 집합을 분석 대상 영역으로 지정하는 단계
S150: 분석 대상 영역에 대하여 퍼지 유한 상태 오토마타를 이용하여 화재 불꽃 유무를 판별하고 화재 불꽃으로 판별된 영역을 초기 화재 감지 영역으로 선정하는 단계
S200: 각각의 블록에 대하여, 미리 정해진 시간 동안 시간별로 화재 불꽃 유무를 판별하여 화재 불꽃 검출-미검출 빈도 값을 도출하고, 화재 불꽃 검출-미검출 빈도 값을 이용하여 화재 불꽃 블록을 선정하는 단계
S210: 각각의 블록에 대하여, 미리 정해진 시간 간격으로 화재 불꽃 유무를 판별하되, n차 판별 결과와 n-1차 판별 결과가 다를 경우 1로 카운트하고, 카운트 된 값을 합산한 화재 불꽃 검출-미검출 빈도 값을 도출하는 단계
S220: 화재 불꽃 검출-미검출 빈도 값을 전체 판별 차수로 나누는 단계
S230: 단계 S220에서 나눈 값이 미리 정해진 값 이상이면 화재 불꽃 블록으로 선정하는 단계
S300: 화재 불꽃 블록의 집합을 후보 화재 영역으로 선정하는 단계
S400: 초기 화재 감지 영역과, 단계 S200 내지 단계 S300에서 시간적 변화량 측정을 통하여 선정된 후보 화재 영역 사이에 겹침 비율(Overlapping Ratio, OR)을 측정하는 단계
S500: 겹침 비율이 미리 정해진 값 이하인 경우에는 오감지 부분이 있는 것으로 판단하여 후보 화재 영역을 최종 화재 영역으로 선정하고, 미리 정해진 값 이상인 경우에는 초기 화재 감지 영역을 최종 화재 영역으로 선정하는 단계
S510: 최종 화재 영역의 수를 카운트하는 단계
S520: 최종 화재 영역의 수가 2 이상인 경우, 최종 화재 영역의 크기를 비교하는 단계
S530: 최종 화재 영역의 크기 순서대로 물대포 발사 순서를 선정하는 단계
S600: 최종 화재 영역의 중심점을 물대포 발사 목표점으로 선정하는 단계
S700: 물대포 발사 목표점을 향하여 미리 정해진 시간 동안 물대포를 발사하는 단계
S800: 최종 화재 영역만을 탐색 범위로 제한하여 화재 불꽃 유무를 감지하는 단계
S900: 화재 불꽃이 미리 정해진 값 이상 감지되는 경우에는 감지된 영역의 중심점을 물대포 재발사 목표점으로 선정하고 미리 정해진 시간 동안 물대포를 재발사하는 단계100: initial fire detection area 110: false detection area
120: Blocks constituting the initial fire detection zone
200: Candidate fire area 300: Final fire area
S100: dividing the initial fire detection area extracted from the camera image information into a plurality of blocks
S110: Collecting camera image information requiring fire detection
S120: dividing the camera image information into a plurality of blocks
S130: extracting the block to be analyzed using the distortion value of brightness for any pixel included in the block
S131: calculating a distortion value of brightness for an arbitrary pixel and determining a pixel as a motion pixel if the distortion value is equal to or greater than a predetermined value
S132: designating a block as an analysis target block when the motion pixel is 50% or more in the block
S140: Detecting the analysis target area using the fuzzy membership function in the analysis target block
S141: calculating a probability value of the entire color channel for any pixel included in the analysis target block through the color probability model
S142: designating a pixel as a pixel to be analyzed if the probability value of the entire color channel is equal to or larger than a predetermined value
S143: determining whether to designate a pixel to be analyzed for all the pixels included in the analysis target block, and then designating a set of pixels to be analyzed as an analysis target area
S150: Determination of presence or absence of fire flame using the fuzzy finite state automata for the region to be analyzed and selecting the region identified as fire flame as the initial fire detection region
S200: For each block, the presence or absence of a fire flame is determined for each predetermined time period to derive a fire flame detection-undetectable frequency value, and a fire flame block is selected using a fire flame detection-undetected frequency value
S210: For each block, the presence or absence of a fire flame is determined at predetermined time intervals. If the result of the n-th and the n-1th determination are different, the fire flame is counted as 1, Deriving a detection frequency value
S220: The step of dividing the fire flame detection-undetected frequency value by the entire discrimination degree
S230: If the value divided in step S220 is equal to or greater than a predetermined value, selecting as a fire flame block
S300: Step of selecting a set of fire flame blocks as a candidate fire area
S400: Measuring the overlapping ratio (OR) between the initial fire detection area and the selected candidate fire area through the temporal change amount measurement in steps S200 to S300
S500: If the overlapping ratio is less than or equal to a predetermined value, it is determined that there is a false detection area, and the candidate fire area is selected as the final fire area. If the overlapping ratio is equal to or greater than the predetermined value,
S510: counting the number of the final fire zones
S520: comparing the size of the final fire zone when the number of the final fire zones is 2 or more
S530: Step of selecting the water cannon fire order in order of the size of the final fire zone
S600: The step of selecting the center point of the final fire zone as the water cannon launch target point
S700: The step of launching the water cannon for a predetermined time toward the water cannon launch target point
S800: Detecting whether there is fire flame by limiting only the final fire area to the search range
S900: When the fire flame is detected above the predetermined value, the center point of the detected area is selected as the water recirculation target point and the water cannon is re-issued for the predetermined time
Claims (18)
(1) 카메라 영상 정보로부터 추출된 초기 화재 감지 영역을 복수 개의 블록으로 분할하는 단계;
(2) 상기 각각의 블록에 대하여, 미리 정해진 시간 동안 시간별로 화재 불꽃 유무를 판별하여 화재 불꽃 검출-미검출 빈도 값을 도출하고, 상기 화재 불꽃 검출-미검출 빈도 값을 이용하여 화재 불꽃 블록을 선정하는 단계; 및
(3) 상기 화재 불꽃 블록의 집합을 후보 화재 영역으로 선정하는 단계를 포함하며,
상기 단계 (3) 이후에,
(4) 상기 초기 화재 감지 영역과, 상기 단계 (2) 내지 (3)에서 시간적 변화량 측정을 통하여 선정된 후보 화재 영역 사이에 겹침 비율(Overlapping Ratio, OR)을 측정하는 단계; 및
(5) 상기 겹침 비율이 미리 정해진 값 이하인 경우에는 오감지 부분이 있는 것으로 판단하여 상기 후보 화재 영역을 최종 화재 영역으로 선정하고, 미리 정해진 값 이상인 경우에는 상기 초기 화재 감지 영역을 최종 화재 영역으로 선정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 화재 감지 영역에 대한 시공간적 변화량 측정을 통하여 불꽃 오감지 영역이 제거된 화재 영역 선정 방법.
A method for selecting a fire area from camera image information,
(1) dividing the initial fire detection area extracted from the camera image information into a plurality of blocks;
(2) For each of the blocks, a fire flame detection-non-detection frequency value is determined by determining the presence or absence of a fire flame over time for a predetermined period of time, and the fire flame detection- Selecting step; And
(3) selecting the set of fire flame blocks as candidate fire zones,
After step (3) above,
(4) measuring an overlapping ratio (OR) between the initial fire detection area and the selected candidate fire area through the temporal change amount measurement in the steps (2) to (3); And
(5) If the overlap ratio is less than or equal to a predetermined value, it is determined that there is a false detection area, and the candidate fire area is selected as the final fire area. If the overlapping ratio is equal to or greater than the predetermined value, Wherein the fire detection area is removed through the measurement of the temporal and spatial variation amount of the fire detection area.
(2-1) 상기 각각의 블록에 대하여, 미리 정해진 시간 간격으로 화재 불꽃 유무를 판별하되, n차 판별 결과와 n-1차 판별 결과가 다를 경우 1로 카운트하고, 카운트 된 값을 합산한 화재 불꽃 검출-미검출 빈도 값을 도출하는 단계;
(2-2) 상기 화재 불꽃 검출-미검출 빈도 값을 전체 판별 차수로 나누는 단계; 및
(2-3) 상기 단계 (2-2)에서 나눈 값이 미리 정해진 값 이상이면 화재 불꽃 블록으로 선정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 화재 감지 영역에 대한 시공간적 변화량 측정을 통하여 불꽃 오감지 영역이 제거된 화재 영역 선정 방법.
2. The method of claim 1, wherein step (2)
(2-1) For each of the blocks, the presence or absence of a fire flame is determined at predetermined time intervals, and when the n-th discrimination result differs from the n-1th discrimination result, the result is counted as 1, Deriving a flame detection-undetected frequency value;
(2-2) dividing the fire flame detection-undetectable frequency value by the total determination degree; And
(2-3) selecting a fire flame block if the value divided by the step (2-2) is equal to or greater than a predetermined value. How to Select a Removed Fire Zone.
55% 내지 65%인 것을 특징으로 하는, 화재 감지 영역에 대한 시공간적 변화량 측정을 통하여 불꽃 오감지 영역이 제거된 화재 영역 선정 방법.
2. The method of claim 1, wherein the overlap ratio of the predetermined value in step (5)
Wherein the fire detection area is removed from the fire detection area by measuring the temporal and spatial variation of the fire detection area.
상기 카메라 영상 정보로부터 퍼지 알고리즘을 이용하여 초기 화재 감지 영역을 추출하는 것을 특징으로 하는, 화재 감지 영역에 대한 시공간적 변화량 측정을 통하여 불꽃 오감지 영역이 제거된 화재 영역 선정 방법.
2. The method of claim 1, wherein the step (1)
Wherein the initial fire detection area is extracted from the camera image information using a fuzzy algorithm, wherein the fire detection area is removed through the measurement of the temporal and spatial variation of the fire detection area.
(1-1) 화재 감지가 필요한 카메라 영상 정보를 수집하는 단계;
(1-2) 상기 카메라 영상 정보를 복수 개의 블록으로 나누는 단계;
(1-3) 상기 블록에 포함된 임의의 픽셀에 대한 명도의 왜곡 값을 이용하여 분석 대상 블록을 추출하는 단계;
(1-4) 상기 분석 대상 블록에서 퍼지 멤버십 함수를 이용하여 분석 대상 영역을 감지하는 단계; 및
(1-5) 상기 분석 대상 영역에 대하여 퍼지 유한 상태 오토마타를 이용하여 화재 불꽃 유무를 판별하고 화재 불꽃으로 판별된 영역을 초기 화재 감지 영역으로 선정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 화재 감지 영역에 대한 시공간적 변화량 측정을 통하여 불꽃 오감지 영역이 제거된 화재 영역 선정 방법.
6. The method of claim 5, wherein step (1)
(1-1) collecting camera image information requiring fire detection;
(1-2) dividing the camera image information into a plurality of blocks;
(1-3) extracting a block to be analyzed using a distortion value of brightness for a certain pixel included in the block;
(1-4) detecting an analysis target area using the fuzzy membership function in the analysis target block; And
(1-5) a step of determining whether or not a fire flame exists by using a fuzzy finite state automata with respect to the region to be analyzed, and selecting an area identified as a fire flame as an initial fire detection region, A method of selecting a fire area in which the fire detection area is removed through the measurement of the temporal and spatial variation of the fire area.
(1-3a) 상기 임의의 픽셀에 대한 명도의 왜곡 값을 계산하여 미리 정해진 값 이상인 경우 상기 픽셀을 움직임 픽셀로 판단하는 단계; 및
(1-3b) 상기 블록 내에서 상기 움직임 픽셀이 50% 이상인 경우, 상기 블록을 분석 대상 블록으로 지정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 화재 감지 영역에 대한 시공간적 변화량 측정을 통하여 불꽃 오감지 영역이 제거된 화재 영역 선정 방법.
7. The method according to claim 6, wherein the step (1-3)
(1-3a) calculating a distortion value of brightness for the arbitrary pixel and determining the pixel as a motion pixel if the distortion value is greater than or equal to a predetermined value; And
(1-3b) designating the block as an analysis target block when the motion pixel is greater than or equal to 50% in the block, How to Select a Removed Fire Zone.
(1-4a) 색상 확률 모델을 통해 상기 분석 대상 블록에 포함된 임의의 픽셀에 대한 전체 색상 채널의 확률 값을 계산하는 단계;
(1-4b) 상기 전체 색상 채널의 확률 값이 미리 정해진 값 이상인 경우 상기 픽셀을 분석 대상 픽셀로 지정하는 단계; 및
(1-4c) 상기 분석 대상 블록에 포함된 모든 픽셀들에 대하여 분석 대상 픽셀 지정 여부를 판단한 후, 상기 분석 대상 픽셀들의 집합을 상기 분석 대상 영역으로 지정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 화재 감지 영역에 대한 시공간적 변화량 측정을 통하여 불꽃 오감지 영역이 제거된 화재 영역 선정 방법.
7. The method according to claim 6, wherein the step (1-4)
(1-4a) calculating a probability value of an entire color channel for any pixel included in the analysis target block through a color probability model;
(1-4b) designating the pixel as a pixel to be analyzed if the probability value of the entire color channel is greater than or equal to a predetermined value; And
(1-4c) designating a set of pixels to be analyzed as the analysis target area after determining whether to designate a pixel to be analyzed with respect to all the pixels included in the analysis target block, A method of selecting a fire area in which the fire detection area is removed through the measurement of the temporal and spatial variation of the sensing area.
(a) 카메라 영상 정보로부터 추출된 초기 화재 감지 영역을 복수 개의 블록으로 분할하는 단계; 및
(b) 상기 각각의 블록에 대하여, 미리 정해진 시간 동안 시간별로 화재 불꽃 유무를 판별하여 화재 불꽃 검출-미검출 빈도 값을 도출하고, 상기 화재 불꽃 검출-미검출 빈도 값을 이용하여 화재 불꽃 블록을 선정하는 단계;
(c) 상기 화재 불꽃 블록의 집합을 후보 화재 영역으로 선정하는 단계;
(d) 상기 초기 화재 감지 영역과, 상기 단계 (b) 내지 (c)에서 시간적 변화량 측정을 통하여 선정된 후보 화재 영역 사이에 겹침 비율(Overlapping Ratio, OR)을 측정하는 단계;
(e) 상기 겹침 비율이 미리 정해진 값 이하인 경우에는 오감지 부분이 있는 것으로 판단하여 상기 후보 화재 영역을 최종 화재 영역으로 선정하고, 미리 정해진 값 이상인 경우에는 상기 초기 화재 감지 영역을 최종 화재 영역으로 선정하는 단계; 및
(f) 상기 최종 화재 영역의 중심점을 물대포 발사 목표점으로 선정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 불꽃 오감지 영역이 제거된 화재 영역에서 물대포 발사 목표점 선정 방법.
A method for detecting a target point at which a water cannon is to be launched in a fire area selected from camera image information,
(a) dividing an initial fire detection area extracted from camera image information into a plurality of blocks; And
(b) determining whether or not a fire flame is present in each of the blocks for a predetermined period of time to derive a fire flame detection-undetected frequency value, and using the fire flame detection-undetected frequency value, Selecting step;
(c) selecting the set of fire flame blocks as candidate fire zones;
(d) measuring an overlapping ratio (OR) between the initial fire detection area and the selected candidate fire area through the temporal change amount measurement in steps (b) to (c);
(e) if the overlap ratio is less than or equal to a predetermined value, it is determined that there is a false detection area, and the candidate fire area is selected as the final fire area, and if the overlap ratio is greater than or equal to a predetermined value, ; And
(f) selecting a center point of the final fire zone as a water cannon fire target point.
(b-1) 상기 각각의 블록에 대하여, 미리 정해진 시간 간격으로 화재 불꽃 유무를 판별하되, n차 판별 결과와 n-1차 판별 결과가 다를 경우 1로 카운트하고, 카운트 된 값을 합산한 화재 불꽃 검출-미검출 빈도 값을 도출하는 단계;
(b-2) 상기 화재 불꽃 검출 및 미검출 빈도 값을 전체 판별 차수로 나누는 단계;
(b-3) 상기 단계 (b-2)에서 나눈 값이 미리 정해진 값 이상이면 화재 불꽃 블록으로 선정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 불꽃 오감지 영역이 제거된 화재 영역에서 물대포 발사 목표점 선정 방법.
10. The method of claim 9, wherein step (b)
(b-1) For each of the blocks, the presence or absence of a fire flame is discriminated at predetermined time intervals, and when the n-th discrimination result differs from the n-1th discrimination result, the result is counted as 1, Deriving a flame detection-undetected frequency value;
(b-2) dividing the fire flame detection and non-detection frequency values by all the determined degrees;
(b-3) selecting a fire flame block if the value divided by the step (b-2) is equal to or greater than a predetermined value. Way.
55% 내지 65%인 것을 특징으로 하는, 불꽃 오감지 영역이 제거된 화재 영역에서 물대포 발사 목표점 선정 방법.
10. The method of claim 9, wherein the overlap ratio of the predetermined value in step (e)
Wherein the fire target area is 55% to 65%.
상기 카메라 영상 정보로부터 퍼지 알고리즘을 이용하여 초기 화재 감지 영역을 추출하는 것을 특징으로 하는, 불꽃 오감지 영역이 제거된 화재 영역에서 물대포 발사 목표점 선정 방법.
10. The method of claim 9, wherein step (a)
Wherein the initial fire detection area is extracted from the camera image information by using a fuzzy algorithm, wherein the initial fire detection area is extracted from the camera image information.
(e-1) 상기 최종 화재 영역의 수를 카운트하는 단계;
(e-2) 상기 최종 화재 영역의 수가 2 이상인 경우, 상기 최종 화재 영역의 크기를 비교하는 단계; 및
(e-3) 상기 최종 화재 영역의 크기 순서대로 물대포 발사 순서를 선정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 불꽃 오감지 영역이 제거된 화재 영역에서 물대포 발사 목표점 선정 방법.
10. The method of claim 9, wherein after step (e)
(e-1) counting the number of the final fire zones;
(e-2) comparing the size of the final fire zone when the number of the final fire zones is two or more; And
(e-3) selecting a water cannon firing order in the order of the size of the final fire area, wherein the water cannon firing order is selected.
(ㄱ) 카메라 영상 정보로부터 추출된 초기 화재 감지 영역을 복수 개의 블록으로 분할하는 단계;
(ㄴ) 상기 각각의 블록에 대하여, 미리 정해진 시간 동안 시간별로 화재 불? 유무를 판별하여 화재 불꽃 검출-미검출 빈도 값을 도출하고, 상기 화재 불꽃 검출-미검출 빈도 값을 이용하여 화재 불꽃 블록을 선정하는 단계;
(ㄷ) 상기 화재 불꽃 블록의 집합을 후보 화재 영역으로 선정하는 단계;
(ㄹ) 상기 초기 화재 감지 영역과, 상기 단계 (ㄴ) 내지 (ㄷ)에서 시간적 변화량 측정을 통하여 선정된 후보 화재 영역 사이에 겹침 비율(Overlapping Ratio, OR)을 측정하는 단계;
(ㅁ) 상기 겹침 비율이 미리 정해진 값 이하인 경우에는 오감지 부분이 있는 것으로 판단하여 상기 후보 화재 영역을 최종 화재 영역으로 선정하고, 미리 정해진 값 이상인 경우에는 상기 초기 화재 감지 영역을 최종 화재 영역으로 선정하는 단계;
(ㅂ) 상기 최종 화재 영역의 중심점을 물대포 발사 목표점으로 선정하는 단계;
(ㅅ) 상기 물대포 발사 목표점을 향하여 미리 정해진 시간 동안 물대포를 발사하는 단계;
(ㅇ) 상기 최종 화재 영역만을 탐색 범위로 제한하여 화재 불꽃 유무를 감지하는 단계; 및
(ㅈ) 상기 화재 불꽃이 미리 정해진 값 이상 감지되는 경우에는 감지된 영역의 중심점을 물대포 재발사 목표점으로 선정하고 미리 정해진 시간 동안 물대포를 재발사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 불꽃 오감지 영역이 제거된 화재 영역 선정을 통한 화재 진압 방법.
As fire suppression method by selecting fire area from camera image information,
(A) dividing an initial fire detection area extracted from camera image information into a plurality of blocks;
(B) for each of the blocks, Determining a fire flame detection-undetectable frequency value by discriminating presence or absence of a fire flame, and selecting a fire flame block using the fire flame detection-undetected frequency value;
(C) selecting the set of fire flame blocks as a candidate fire area;
(D) measuring an overlapping ratio (OR) between the initial fire detection area and the selected candidate fire area through the temporal change amount measurement in the steps (b) to (c);
If the overlap ratio is equal to or less than a predetermined value, it is determined that there is a false detection area, and the candidate fire area is selected as the final fire area. If the overlap ratio is greater than or equal to the predetermined value, the initial fire detection area is selected as the final fire area ;
(F) selecting a center point of the final fire zone as a water cannon fire target point;
(G) firing a water cannon for a predetermined time toward the water cannon launch target point;
(O) detecting the presence or absence of a fire flame by restricting only the final fire area to a search range; And
And selecting the center point of the detected region as the water cannon recurrence target point when the fire flame is detected to be equal to or greater than a predetermined value and re-issuing the water cannon for a predetermined period of time. Fire extinguishing method by selecting the removed fire area.
(ㄴ-1) 상기 각각의 블록에 대하여, 미리 정해진 시간 간격으로 화재 불꽃 유무를 판별하되, n차 판별 결과와 n-1차 판별 결과가 다를 경우 1로 카운트하고, 카운트 된 값을 합산한 화재 불꽃 검출-미검출 빈도 값을 도출하는 단계;
(ㄴ-2) 상기 화재 불꽃 검출 및 미검출 빈도 값을 전체 판별 차수로 나누는 단계;
(ㄴ-3) 상기 단계 (ㄴ-2)에서 나눈 값이 미리 정해진 값 이상이면 화재 불꽃 블록으로 선정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 불꽃 오감지 영역이 제거된 화재 영역 선정을 통한 화재 진압 방법.
15. The method of claim 14, wherein step (b)
(B-1) For each of the blocks, the presence or absence of fire flame is discriminated at predetermined time intervals, and when the n-th discrimination result differs from the n-1 th discrimination result, the result is counted as 1, Deriving a flame detection-undetected frequency value;
(B-2) dividing the fire flame detection and non-detection frequency values by the total determination degree;
(B-3) selecting a fire flame block if the value divided by the step (b-2) is equal to or greater than a predetermined value. Way.
55% 내지 65%인 것을 특징으로 하는, 불꽃 오감지 영역이 제거된 화재 영역 선정을 통한 화재 진압 방법.
15. The method of claim 14, wherein the overlap ratio of the predetermined value in the step (k)
Wherein the fire area is selected from the range of 55% to 65%.
상기 카메라 영상 정보로부터 퍼지 알고리즘을 이용하여 초기 화재 감지 영역을 추출하는 것을 특징으로 하는, 불꽃 오감지 영역이 제거된 화재 영역 선정을 통한 화재 진압 방법.
15. The method of claim 14, wherein step (a)
Wherein the initial fire detection area is extracted from the camera image information by using a fuzzy algorithm.
카메라 영상 정보 획득 및 상기 물대포 발사는, 카메라가 장착된 화재 진압용 물대포를 통하여 수행되는 것을 특징으로 하는, 불꽃 오감지 영역이 제거된 화재 영역 선정을 통한 화재 진압 방법.15. The method of claim 14,
Wherein the camera image information acquisition and the water cannon fire are performed through a water cannon for fire suppression equipped with a camera, wherein the fire cancellation area is removed.
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