本發(fā)明涉及一種森林防火監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及信息融合方法，具體涉及基于紅外熱成像的森林防火監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及信息融合方法，屬于火災(zāi)預(yù)警技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

森林火災(zāi)是林業(yè)重要災(zāi)害之一，不僅會(huì)對(duì)林業(yè)資源造成損害，還會(huì)造成大范圍環(huán)境污染，通常森林的防火監(jiān)測(cè)主要是人工瞭望和視頻監(jiān)控，人工瞭望方式是在制高點(diǎn)設(shè)立瞭望哨，值班人員24小時(shí)輪流值班，但由于人為的疏忽和過(guò)失，會(huì)使得許多火情未能及早的發(fā)現(xiàn)，延誤滅火時(shí)間，造成嚴(yán)重后果；視頻監(jiān)控可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的火情監(jiān)控，但還是還是會(huì)有很多的弊端，如監(jiān)控人員長(zhǎng)時(shí)間觀察監(jiān)測(cè)設(shè)備，非常容易疲勞，導(dǎo)致監(jiān)測(cè)的疏忽，在夜晚，監(jiān)控設(shè)備監(jiān)測(cè)的范圍有限，視頻上幾乎是漆黑一片；因此紅外熱成像技術(shù)被開發(fā)并廣泛應(yīng)用于森林防火，利用紅外熱成像設(shè)備拍攝出的圖像是溫度分布狀況，溫度越高，物體發(fā)出的熱輻射越強(qiáng)，溫度越低，物體的熱輻射越弱，由此可判斷監(jiān)控區(qū)域是否發(fā)生火情，但目前市場(chǎng)上用于森林防火的熱成像設(shè)備、監(jiān)控方法及數(shù)據(jù)的匯總，容錯(cuò)率低，易發(fā)生火災(zāi)的誤報(bào)，勞民傷財(cái)。因此，需要一種全新的基于紅外熱成像的森林防火監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及信息融合方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供基于紅外熱成像的森林防火監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及信息融合方法，以解決傳統(tǒng)紅外熱成像監(jiān)控系統(tǒng)容易出現(xiàn)誤報(bào)、錯(cuò)報(bào)的問(wèn)題，提高森林火災(zāi)的準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)率。

所述基于紅外熱成像的森林防火監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括熱成像紅外攝像一體機(jī)、云臺(tái)、編碼器、無(wú)線網(wǎng)橋、遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備、圖像分析處理器、聲光報(bào)警器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器；

熱成像紅外攝像一體機(jī)安裝在云臺(tái)上，云臺(tái)固定在待監(jiān)控區(qū)域，編碼器的輸入端與熱成像紅外攝像一體機(jī)連接，其輸出端與外部無(wú)線網(wǎng)橋連接，遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備的輸入端與監(jiān)控中心內(nèi)的無(wú)線網(wǎng)橋連接，其輸出端與圖像分析處理器連接，圖像分析處理器與聲光報(bào)警器連接，遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備連有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器。

優(yōu)選的：熱成像紅外攝像一體機(jī)可獲取其監(jiān)控區(qū)域的實(shí)時(shí)熱圖像和實(shí)時(shí)影像，通過(guò)控制遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備可對(duì)云臺(tái)進(jìn)行操作，完成對(duì)熱成像紅外攝像一體機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)、變焦，所收集的熱圖像和影像通過(guò)編碼器進(jìn)行編碼。

優(yōu)選的：編碼器利用H.264制式編碼壓縮實(shí)時(shí)熱圖像和實(shí)時(shí)影像。

優(yōu)選的：圖像分析處理器還包括圖像預(yù)處理模塊，用于對(duì)熱圖像的預(yù)處理；分析模塊，用于對(duì)處理后的實(shí)時(shí)熱圖像和實(shí)時(shí)影像進(jìn)行分析，判斷是否發(fā)生火災(zāi)；處理模塊，如果判斷結(jié)果為發(fā)生火災(zāi)時(shí)，向聲光報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信號(hào)，同時(shí)將火災(zāi)影像反饋給遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備，如果判斷火災(zāi)未發(fā)生時(shí)，則只給遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備反饋實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

所述基于紅外熱成像的森林防火監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的信息融合方法，通過(guò)以下步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)：

a)獲取監(jiān)測(cè)區(qū)域?qū)崟r(shí)熱圖像和實(shí)時(shí)影像，編碼后傳輸給遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備，系統(tǒng)軟件首先將網(wǎng)絡(luò)接收到的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行軟解碼并在顯示器上顯示，播放畫面的同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)；

b)圖像處理，不斷的從視頻流中抽取幀并進(jìn)行圖像預(yù)處理，先將熱圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像，然后掃描圖像中所有像素點(diǎn)；

c)判斷是否存在異常，通過(guò)預(yù)先設(shè)定著火點(diǎn)溫度閾值，調(diào)整熱成像紅外攝像一體機(jī)的亮度和對(duì)比度，使溫度為60℃的點(diǎn)在圖像上的灰度值為150，判斷像素點(diǎn)灰度值是否大于閾值，如過(guò)不存在灰度值大于150的像素點(diǎn)，則表明監(jiān)控區(qū)域沒(méi)有異常，執(zhí)行步驟b)；如果存在灰度值大于150的像素點(diǎn)，則標(biāo)明監(jiān)控區(qū)域有異常，執(zhí)行步驟d)。

d)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，同時(shí)將異常區(qū)域的實(shí)時(shí)熱圖像和實(shí)時(shí)影像傳反饋給遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備，相關(guān)人員通過(guò)實(shí)時(shí)熱圖像和實(shí)時(shí)影像判定該區(qū)域是否發(fā)生火情，如果發(fā)生火情，則向相關(guān)部門發(fā)出火災(zāi)警報(bào)，如果沒(méi)發(fā)生火情，則執(zhí)行步驟b)。

本發(fā)明與現(xiàn)有產(chǎn)品相比具有以下效果：能同時(shí)放置各種規(guī)格的容量瓶、量筒、燒杯等實(shí)驗(yàn)室用容器，提高控水效果，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便，制作成本較低，可有效防止玻璃容器破損，分層放置的同時(shí)可避免下層玻璃器皿及地面淋濕，可以根據(jù)需要隨意移動(dòng)，使用方便，還可以當(dāng)做普通存放架子使用。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明所述的基于紅外熱成像的森林防火監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明所述的基于紅外熱成像的森林防火監(jiān)測(cè)系統(tǒng)信息融合方法的流程圖；

圖3是圖像分析處理器的功能模塊圖；

圖中：1-熱成像紅外攝像一體機(jī)、2-云臺(tái)、3-編碼器、4-無(wú)線網(wǎng)橋、5-遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備、6-圖像分析處理器、7-聲光報(bào)警器、8-數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器、9-圖像預(yù)處理模塊、10-分析模塊、11-處理模塊。

具體實(shí)施方式

下面根據(jù)附圖詳細(xì)闡述本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式。

如圖1至圖3所示，本發(fā)明所述的基于紅外熱成像的森林防火監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及信息融合方法包括熱成像紅外攝像一體機(jī)1、云臺(tái)2、編碼器3、無(wú)線網(wǎng)橋4、遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備5、圖像分析處理器6、聲光報(bào)警器7和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器8；

所述熱成像紅外攝像一體機(jī)1安裝在云臺(tái)2上，云臺(tái)2固定在待監(jiān)控區(qū)域，編碼器3的輸入端與熱成像紅外攝像一體機(jī)1連接，其輸出端與外部無(wú)線網(wǎng)橋4連接，遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備5的輸入端與監(jiān)控中心內(nèi)的無(wú)線網(wǎng)橋4連接，其輸出端與圖像分析處理器6連接，圖像分析處理器6與聲光報(bào)警器7連接，遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備5連有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器8；信息融合方法通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn)：

a)獲取監(jiān)測(cè)區(qū)域?qū)崟r(shí)熱圖像和實(shí)時(shí)影像，編碼后傳輸給遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備5，系統(tǒng)軟件首先將網(wǎng)絡(luò)接收到的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行軟解碼并在顯示器上顯示，播放畫面的同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)；

b)圖像處理，不斷的從視頻流中抽取幀并進(jìn)行圖像預(yù)處理，先將熱圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像，然后掃描圖像中所有像素點(diǎn)；

c)判斷是否存在異常，通過(guò)預(yù)先設(shè)定著火點(diǎn)溫度閾值，調(diào)整熱成像紅外攝像一體機(jī)1的亮度和對(duì)比度，使溫度為60℃的點(diǎn)在圖像上的灰度值為150，判斷像素點(diǎn)灰度值是否大于閾值，如過(guò)不存在灰度值大于150的像素點(diǎn)，則表明監(jiān)控區(qū)域沒(méi)有異常，執(zhí)行步驟b)；如果存在灰度值大于150的像素點(diǎn)，則標(biāo)明監(jiān)控區(qū)域有異常，執(zhí)行步驟d)。

d)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，同時(shí)將異常區(qū)域的實(shí)時(shí)熱圖像和實(shí)時(shí)影像傳反饋給遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備5，相關(guān)人員通過(guò)實(shí)時(shí)熱圖像和實(shí)時(shí)影像判定該區(qū)域是否發(fā)生火情，如果發(fā)生火情，則向相關(guān)部門發(fā)出火災(zāi)警報(bào)，如果沒(méi)發(fā)生火情，則執(zhí)行步驟b)。

進(jìn)一步：熱成像紅外攝像一體機(jī)1可獲取其監(jiān)控區(qū)域的實(shí)時(shí)熱圖像和實(shí)時(shí)影像，通過(guò)控制遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備5可對(duì)云臺(tái)2進(jìn)行操作，完成對(duì)熱成像紅外攝像一體機(jī)1的轉(zhuǎn)動(dòng)、變焦，所收集的熱圖像和影像通過(guò)編碼器3進(jìn)行編碼。

進(jìn)一步：編碼器3利用H.264制式編碼壓縮實(shí)時(shí)熱圖像和實(shí)時(shí)影像。

進(jìn)一步：圖像分析處理器6還包括圖像預(yù)處理模塊9，用于對(duì)熱圖像的預(yù)處理；分析模塊10，用于對(duì)處理后的實(shí)時(shí)熱圖像和實(shí)時(shí)影像進(jìn)行分析，判斷是否發(fā)生火災(zāi)；處理模塊11，如果判斷結(jié)果為發(fā)生火災(zāi)時(shí)，向聲光報(bào)警器7發(fā)出報(bào)警信號(hào)，同時(shí)將火災(zāi)影像反饋給遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備5，如果判斷火災(zāi)未發(fā)生時(shí)，則只給遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備5反饋實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

本實(shí)施方式只是對(duì)本專利的示例性說(shuō)明，并不限定它的保護(hù)范圍，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以對(duì)其局部進(jìn)行改變，只要沒(méi)有超出本專利的精神實(shí)質(zhì)，都在本專利的保護(hù)范圍內(nèi)。