森林防火智能预警系统应用解决方案
2012/3/15 16:14:00 安防知识网 关键字:森林防火,智能,预警系统 浏览量:
在大面积的森林中,火灾往往是由隐火引发,这是毁灭性火灾的根源,而用现有的普通检测方法,很难发现这种隐性火灾苗头。而应用红外热成像仪可以快速有效地发现这些隐火,并且可以准确判定火灾的地点和范围。
自然界中任何温度高于绝对零度的物体,都会不停地向周围空间辐射包括红外波段在内的电磁波,物体表面的温度越高,红外辐射能量就越多,因此可以利用红外辐射测量物体表面的热状态。
热像仪工作在8-14μm,属于远红外波段,正常森林的辐射波长范围为8.5-12.2μm,在热成像仪8-14μm的探测范围之内。目标温度越高,从热成像探测器组件输出的数字信号值越大,即数字图像的灰度值越大,根据此特点,超温检测工作过程如下:图像采集模块将探测器输出的高精度图像数据写入内存,图像处理模块运行超温检测算法,首先根据目标和背景的对比度计算出原始阈值,再结合用户设定的目标温度等级,计算出二值化阈值,将图像二值化后进行连通域检测,计算出目标区域面积和坐标,在画面上标识出超温区域并通过串口发出报警信息。
由于探测器接收到的红外辐射能量受监控距离和工作环境的影响,被检测目标的温度范围也各不相同,所以为了达到理想的报警效果,可以根据用户的具体使用环境设定被监控目标的温度等级,即目标与背景的温度差别等级。
可见光图像检测系统
由于红外热成像仪成像清晰度差,可能存在一定程度上的误报,因此系统又引入可见光图像检测,通过检测火焰的静态特征(颜色)和形态特征(闪烁性)两个特征进行检测。先利用静态特征从视频图像中提取出与火焰颜色相似的区域,再利用形态特征对上面提取出来的区域进行检测,通过视频图像分析算法,检测出火焰产生二级报警信号。可见光摄像机模拟视频信号接入到图像检测模块,通过图像采集单元的视频解码电路转换为数字信号后,被基于DSP的图像处理单元处理,根据火灾火焰的图像特性,探测出画面中出现的火焰,加入火焰识别标记后,再通过视频编码电路转换为模拟视频信号输出。由于监测场景不同,火焰所呈现的颜色、状态也会不同。因此,在监测时,可以根据环境要求,调整检测模块的工作状态,通过设置相应参数阈值,如颜色灵敏度、动态灵敏度等,使检测模块可以更准确及时地识别出火焰。
云台精确定位系统
由于采用自由扫描路径快速分析技术,对云台运动精度要求相当高。云台精确定位系统采用步进电机,可实现变速功能,步长精确,实现摄像机与热成像仪的水平和俯仰动作,配有高精度编码器,使精度指标达到算法所需要的要求。其主要功能有:对云台电机的运动控制、热成像仪的变倍聚焦控制、热成像仪检测参数设置、可见光摄像机镜头控制、可见光检测参数设置、接收监控中心的控制命令、将报警信号/角度信息等传回监控中心等。