(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210546717.0 (22)申请日 2022.05.19 (71)申请人 江苏南工科技 集团有限公司 地址 210000 江苏省南京市 鼓楼区清江南 路7号越洋国际商务中心 22楼 (72)发明人 陈俊桦　夏鸣　吴雪峰　 (74)专利代理 机构 南京众启致玖专利代理事务 所(特殊普通 合伙) 32626 专利代理师 李美丽 (51)Int.Cl. G06V 20/40(2022.01) G06V 20/52(2022.01) G06V 10/26(2022.01) G06F 16/783(2019.01) G08B 17/10(2006.01)G08B 17/12(2006.01) (54)发明名称 一种基于视频分析技术的火灾探测分析方 法及装置 (57)摘要 本发明涉及火灾探测分析技术领域， 且公开 了一种基于视频分析技术的火灾探测分析方法 及装置， 包括采集多组火灾发生时的烟雾视频图 像和火光视频图像； 获取所述烟雾视频图像中连 续多帧图像的像素灰度值的最小变化范围 (D1min， D2min)， 获取所述烟雾视频图像中图像 的最小灰度值Dmin和最大灰度值Dmax， 该基于视 频分析技术的火灾探测分析方法及装置， 通过采 集和处理发生火灾时， 烟雾和火光的图像特征以 及烟雾和火光的动态变化特征作为食品火灾探 测识别和判断的对比标准， 可对监测环境进行实 时火灾探测， 降低环境中的相似物体对火灾探测 的干扰， 可有效提高火灾识别和判断的准确度， 有利于提高视频火灾探测的效果。 权利要求书3页 说明书6页 附图2页 CN 115049955 A 2022.09.13 CN 115049955 A 1.一种基于 视频分析技 术的火灾探测分析 方法， 其特 征在于： 包括以下 具体步骤： S1、 采集多组火灾发生时的烟雾 视频图像和火光视频图像； S2、 获取所述烟雾视频图像中连续多帧图像的像素灰度值的最小变化范围(D1min， D2min)， 获取所述烟雾 视频图像中图像的最小灰度值Dmi n和最大灰度值Dmax； S3、 获取所述火光视频图像中连续多帧图像的像素灰度值的最小变化范围(F1min， F2min)， 获取所述火光视频图像中图像的最小灰度值Fmi n和最大灰度值Fmax； S4、 识别所述烟雾视频图像中烟雾特征相对静态环境特征的运动变化参数， 获取烟雾 特征相对静态 环境特征的扩散运动特 征； S5、 识别所述火光视频图像中火光特征相对静态环境特征的运动变化参数， 获取火光 特征相对静态 环境特征的摆动运动特 征； S6、 利用监控设备对环境空间进行检测， 并利用视频分析技术对监控设备的监控画面 进行实时分析处 理； S7、 根据处理之后的图像像素， 判断分析图像像素是否处于(D1min， D2min)或(F1min， F2min)中， 当图像像素未落入(D 1min， D2min)或(F1min， F2min)中， 判断监控设备的监控画 面中无火灾， 否则执 行S8； S8、 根据处理之后的动态图像， 判断分析动态图像中的烟雾特征是否符合烟雾特征相 对静态环境特征的扩散运动特征， 或判断分析动态图像中的火光特征是否符合火光特征相 对静态环境特征的摆动运动特征， 两者满足其一， 判定监控设备的监控画面中有火灾 发生， 反之， 判断监控设备的监控画面中无火灾。 2.根据权利要求1所述的一种基于视频分析技术的火灾探测分析方法， 其特征在于： S2 中所述烟雾 视频图像灰度值获取的方法： S201、 获取多组所述烟雾 视频图像在一段 连续时间内的连续多帧图像； S202、 对每组所述烟雾 视频图像的多帧图像进行处 理， 获取每帧图像 像素的灰度值D； S203、 记录连续多帧图像像素灰度 值的变化范围(D1， D2)， 记录多 组所述烟雾视频图像 中连续多帧图像的像素 灰度值的变化范围； S204、 确定所述连续多帧图像的像素灰度 值的最小变化范围(D1min， D2min)， 确定所述 烟雾视频图像中图像的最小灰度值Dmi n和最大灰度值Dmax。 3.根据权利要求2所述的一种基于视频分析技术的火灾探测分析方法， 其特征在于： S3 中所述火光视频图像灰度值获取的方法： S301、 获取多组所述火光视频图像在一段 连续时间内的连续多帧图像； S302、 对每组所述火光视频图像的多帧图像进行处 理， 获取每帧图像 像素的灰度值F； S303、 记录连续多帧图像像素灰度 值的变化范围(F1， F2)， 记录多 组所述火光视频图像 中连续多帧图像的像素 灰度值的变化范围； S304、 确定所述连续多帧图像的像素灰度 值的最小变化范围(F1min， F2min)， 确定所述 火光视频图像中图像的最小灰度值Fmi n和最大灰度值Fmax。 4.根据权利要求1所述的一种基于视频分析技术的火灾探测分析方法， 其特征在于： S4 中获取所述烟雾特 征相对静态 环境特征的扩散运动特 征的具体步骤 包括： S401、 提取所述烟雾视频图像中含有周边静态环境特征的动态烟雾图像， 并获取所述 动态烟雾图像的连续多帧图像；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115049955 A 2S402、 对连续多帧图像中的静态 环境特征和烟雾特 征进行标记； S403、 利用图像分割对连续多帧图像进行处理， 获取静态环境特征图像和烟雾特征图 像； S404、 识别所述动态烟雾图像中烟雾特征相对静态环境特征的运动变化参数， 获取所 述烟雾特 征相对静态 环境特征的扩散运动特 征。 5.根据权利要求4所述的一种基于视频分析技术的火灾探测分析方法， 其特征在于： S5 中获取所述火光特 征相对静态 环境特征的摆动运动特 征的具体步骤 包括： S501、 提取所述火光视频图像中含有周边静态环境特征的动态火光图像， 并获取所述 动态火光图像的连续多帧图像； S502、 对连续多帧图像中的静态 环境特征和火光特 征进行标记； S503、 利用图像分割对连续多帧图像进行处理， 获取静态环境特征图像和火光特征图 像； S504、 识别所述动态火光图像中火光特征相对静态环境特征的运动变化参数， 获取所 述火光特 征相对静态 环境特征的摆动运动特 征。 6.根据权利要求3所述的一种基于视频分析技术的火灾探测分析方法， 其特征在于： S202中所述烟雾视频图像中帧图像灰度值D和S302 中所述火光视频图像中帧图像灰度值F 为： 其中， R、 G、 B为色彩分量 值。 7.根据权利要求5所述的一种基于视频分析技术的火灾探测分析方法， 其特征在于： S404中所述烟雾特 征运动变化 参数和S5 04中所述火光特 征运动变化 参数的识别方法为： 将动态图像中的每帧图像分割为M ×N像素大小的块， 在(N+2w， N+2w)大小的匹配窗中， w为匹配窗相对图像的边界的余值， 为将当前块与前一帧中对应的块相比较， 基于匹配标准 找出最佳匹配， 得到 当前块的替代位置， 将烟雾特征或火光特征的块的位置变化进 行组合， 获得动态图像的连续多帧图像中的烟雾特征或火光特征的运行变化参数， 其中匹配标准为 最小均方误差 MSE或最小绝对误差 MAE： 其中f(m,n)表示当前块在当前帧中的位置为(m， n)， f(m+i,n+j)表示当前块在前一帧 中的位置为(m+i， n+j)。 8.一种基于视频分析技术的火灾探测装置， 应用于权利要求1 ‑7任一项所述的一种基 于视频分析技术的火灾探测分析方法， 包括监控设备和计算机处理设备， 其特征在于： 所述 监控设备与所述计算机 设备之间为网络连接， 所述计算机 设备内部 设置有图像识别模块和 动态视频提取模块， 所述图像识别模块用于识别和获取所述监控设备的监控画 面中出现的 烟雾特征图像或火光特征图像， 所述动态视频提取模块用于提取所述监控设备的监控画 面权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115049955 A 3