[0003] 本发明的目的就是克服现有技术的不足,提出一种基于多源信息融合的船舶机舱火灾预警方法,火灾预警准确度高,误报率低。
[0004] 本发明的基于多源信息融合的船舶机舱火灾预警方法,具体步骤是:
[0005] 步骤 (1)由温 度 传感 器 阵列 获 取机 舱 内各 温 度监 测点 的 温度 , ;由烟雾传感器阵列获取船舱内各烟雾监测点上的烟雾检测信息, ;由摄像头阵列获取机舱内各视频监测点上的视频图像序列 ,
。其中 , , 分别为机舱内温度传感器、烟雾传感器及摄像头的个数。
[0006] 以第 个摄像头所覆盖的船舱区域为火灾监控对象,设第 个摄像头所获取的视频图像分辨率为 ,其对应所覆盖的机舱二维平面区域为 。设 中不同时刻 的图像序列为 ,其中 ( , )为图像像素位置, 基于RGB颜色模型。对所获得的温度、烟雾及图像等数据,进行如下操作:
[0007] 步骤(2)抽取出在步骤(1)中所获得的包含在区域 内的所有温度传感器数据及烟雾传感器数据 。
[0008] 步骤(3)对步骤(2)中所抽取出的温度传感器数据 进行最近邻插值拟合,得到分辨率为 的温度场分布数据 ,进而计算基于温度场分布的温度判据 。具体步骤如下:
[0009] ① 在已测温度数据中,找出离 距离最近的点,设其坐标为 ;
[0010] ②令 ;
[0011] ③ ,其中 和 分别为下限温度报警阈值和上限温度报警阈值。
[0012] 步骤(4)对步骤(2)中所抽取出的烟雾传感器数据 进行最近邻插值拟合,得到分辨率为 的烟雾场分布数据 ,进而计算基于烟雾场分布的烟雾判据 。具体步骤如下:
[0013] ①在已测烟雾数据中,找出离 距离最近的点,设其坐标为 ;
[0014] ②令 ;
[0015] ③ ,其中 为烟雾浓度报警阈值。
[0016] 步骤(5)利用视频图像数据,采用背景减法进行视频火灾分析,获取火灾视频判据 ,具体步骤如下:
[0017] ① 时,获取初始背景图像 : ;
[0018] ② 时,获取递推背景图像 :
[0019] 若
[0020] 若 ;
[0021] ③进行背景减法: ;
[0022] ④进行视频火灾运动判据 计算:
[0023] ,其中 为运动判据阈值;
[0024] ⑤将 转换成HSI颜色模型,分别得到色度分量 、饱和度分量和亮度分量 ,计算火灾颜色信息度量 :
[0025] 。其中 、 、 反映了色度、饱和度及亮度在颜色判据中的重要性,满足 且 ;
[0026] ⑥进行视频火灾颜色判据 计算:
[0027] ,其中 为颜色判据阈值;
[0028] ⑦进行视频火灾运动判据与颜色判据融合,获取视频判据 :
[0029] ,其中 与 分别反映了运动判据与颜色判据在视频判据中的重要性,满足 且 。
[0030] 步骤(6)融合温度判据 、烟雾判据 及视频判据 ,若,则输出火灾报警信号,否则不输出火灾报警信
号。其中 , , 的取值反映了温度判据、烟雾判据及视频判据各自的可靠程度,满足且 ; 为火灾报警阈值。
[0031] 步骤(7)在8-邻域上计算空间上连续的备选火灾点的面积,即对每一个备选火灾点 ,考查其邻域8个邻域点 、 、 、 、 、、 、 是否为备选火灾点,若所有全部8个邻域点均不是备选
火灾点,一般可以认为 是孤立噪声点;反之,以邻域中的备选火灾点为中心继续向外扩散,直到不能找到连续备选火灾点为止,统计所有连续备选火灾点的数目,当该数量大于时输出火灾报警信号,否则不报警。其中 为面积滤波阈值。
[0032] 步骤(8)对所有摄像头重复步骤(2)~(7),获取整个船舱中监控点的火灾预警信息。
[0033] 本发明可以高效准确地进行船舶机舱火灾的预警,该方法预警准确度高,误报率低。