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专利号: 2019109427448
申请人: 北方民族大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 信号装置
更新日期:2024-11-06
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种森林火灾检测装置,其特征在于:包括:图像采集模块,用于采集原始图像后发送给火灾检测模块进行处理;

火灾检测模块,用于将原始图像从RGB颜色空间转换为HSV颜色空间后得到HSV图像,再对HSV图像进行区域特征聚类算法和样本熵值算法,计算得到图像中是否存在真实火灾;

火灾报警模块,用于检测到图像中存在真实火灾时,进行报警;

所述火灾检测模块基于K‑Means聚类算法得到的多个阈值聚类区域子集,使用样本熵值算法对多个阈值聚类区域子集进行计算,得到每个子集的熵值;并且设置样本熵值的阈值为X,子集的熵值大于X时,检测为火灾;如果子集的熵值小于X时,检测为非火灾。

2.一种森林火灾检测方法,采用权利要求1所述的装置实现,其特征在于:包括以下步骤:

步骤S2:采用特征区域聚类算法对HSV图像进行分割,并根据火灾颜色特征设置HSV颜色空间的阈值,从HSV图像中提取出疑似火灾区域;

步骤S3:对阈值聚类区域进行基于K‑Means聚类算法下样本熵值的计算;

步骤S4:设置样本熵值阈值X,对步骤S3计算出来的样本熵值进行判断,判别阈值聚类区域是否为真实火灾;

所述对阈值聚类区域进行基于K‑Means聚类算法下样本熵值的计算的步骤,包括:基于K‑Means聚类算法得到的多个阈值聚类区域子集,使用样本熵值算法对多个阈值聚类区域子集进行计算,得到每个子集的熵值;

所述设置样本熵值阈值X,对步骤S3计算出来的样本熵值进行判断,判别阈值聚类区域是否为真实火灾的步骤,包括:

设置样本熵值的阈值为X,如果步骤S3中计算出来的子集的熵值大于X时,检测为火灾,进行火灾报警;如果子集的熵值小于X时,检测为非火灾,不进行火灾报警。

3.根据权利要求2所述的一种森林火灾检测方法,其特征在于:还包括以下步骤:步骤S1:图像采集模块将采集的原始的RGB颜色空间图像转换为HSV颜色空间图像,获得HSV图像。

4.根据权利要求1所述的一种森林火灾检测方法,其特征在于:所述特征区域聚类算法采用K‑Means聚类算法。

5.根据权利要求4所述的一种森林火灾检测方法,其特征在于:所述采用特征区域聚类算法对HSV图像进行分割,并根据火灾颜色特征设置HSV颜色空间的阈值,从HSV图像中提取出疑似火灾区域的步骤,包括:

步骤S2‑1:根据所述HSV图像,设定K个像素点作为聚类的初始中心点;

步骤S2‑2:计算聚类的中心点与图像像素点之间的S和V分量的欧氏距离,使得图像像素点特征值相似性大的聚类成一类;

步骤S2‑3:修正聚类中心点,计算类簇的均值,根据类簇的均值更新聚类中心点;

步骤S2‑4:计算新的聚类中心点与图像像素点之间的S和V分量的欧氏距离,重新聚类成k个类别;

步骤S2‑5:判断k个类别是否达到标准测度函数的收敛条件,如果达到则进行下一步,否则重复步骤S2‑3;

步骤S2‑6:判断类别集合是否满足阈值条件,将满足阈值条件的输出为阈值聚类区域集合结果,剔除不满足阈值条件的类别集合。