本發(fā)明涉及紅外熱成像，尤其涉及一種用于紅外熱成像探測器的火焰識別方法。

背景技術(shù)：

1、紅外熱成像探測器是一種通過接收物體發(fā)出的紅外輻射能量，將其轉(zhuǎn)換為電信號，并最終生成可見熱圖像的設(shè)備，它能夠捕捉物體表面的溫度分布，并以不同的顏色顯示溫度差異，從而實(shí)現(xiàn)目標(biāo)檢測和識別，由于紅外熱成像探測器對高溫源敏感，因此在室外或工業(yè)環(huán)境中其他高溫物體（如陽光、工業(yè)設(shè)備等）產(chǎn)生的紅外輻射可能被誤判為火焰，從而導(dǎo)致誤報率較高。

2、現(xiàn)有的用于火焰識別的紅外熱成像探測器多為通過訓(xùn)練大量標(biāo)注數(shù)據(jù)從而識別圖像中的火焰目標(biāo)，無法先結(jié)合反射數(shù)據(jù)排除因反光導(dǎo)致的溫度異常，再通過溫度異常點(diǎn)可燃物燃點(diǎn)數(shù)據(jù)和火焰可能性分析火災(zāi)風(fēng)險，導(dǎo)致火災(zāi)識別準(zhǔn)確性降低。

3、為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種用于紅外熱成像探測器的火焰識別方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種用于紅外熱成像探測器的火焰識別方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)無法先結(jié)合反射數(shù)據(jù)排除因反光導(dǎo)致的溫度異常，再通過溫度異常點(diǎn)可燃物燃點(diǎn)數(shù)據(jù)和火焰可能性分析火災(zāi)風(fēng)險，導(dǎo)致火災(zāi)識別準(zhǔn)確性降低的技術(shù)問題。

2、本發(fā)明第一方面提供的一種用于紅外熱成像探測器的火焰識別方法，包括：

3、s1、獲取紅外熱成像探測組件生成的可視化熱像圖，根據(jù)熱像圖分析溫度異常，定位溫度異常點(diǎn)；

4、s2、根據(jù)溫度異常點(diǎn)的定位和判斷時間獲取反射面法線向量，根據(jù)太陽的位置數(shù)據(jù)獲取入射角和反射方向向量，根據(jù)紅外熱成像探測組件的位置數(shù)據(jù)獲取組件觀測方向向量，根據(jù)組件觀測方向向量和反射方向向量的夾角與組件的半視場角的對比結(jié)果判斷該溫度異常點(diǎn)是否為反光，將不符合反光的溫度異常點(diǎn)標(biāo)記為可疑火災(zāi)監(jiān)控點(diǎn)；

5、s3、識別可疑火災(zāi)監(jiān)控點(diǎn)的可燃物，根據(jù)可燃物燃點(diǎn)數(shù)據(jù)和氧氣數(shù)據(jù)分析可疑火災(zāi)監(jiān)控點(diǎn)可燃物的燃燒風(fēng)險；

6、s4、根據(jù)可疑火災(zāi)監(jiān)控點(diǎn)圖像數(shù)據(jù)分析可疑火災(zāi)監(jiān)控點(diǎn)為火焰的可能性；

7、s5、根據(jù)可疑火災(zāi)監(jiān)控點(diǎn)可燃物的燃燒風(fēng)險和可疑火災(zāi)監(jiān)控點(diǎn)為火焰的可能性分析可疑火災(zāi)監(jiān)控點(diǎn)是否發(fā)生火災(zāi)。

8、具體的，所述s1包括以下具體步驟：

9、獲取紅外熱成像探測組件生成的可視化熱像圖，對熱像圖進(jìn)行灰度化處理，計(jì)算設(shè)定區(qū)域的平均灰度，將設(shè)定區(qū)域的平均灰度與設(shè)定的溫度閾值通過映射關(guān)系轉(zhuǎn)換的像素閾值進(jìn)行對比，當(dāng)設(shè)定區(qū)域的平均灰度小于灰度閾值時，判斷該設(shè)定區(qū)域溫度正常，當(dāng)設(shè)定區(qū)域的平均灰度大于等于灰度閾值時，判斷該設(shè)定區(qū)域溫度異常，獲取溫度異常點(diǎn)的定位。

10、具體的，所述s2包括以下具體步驟：

11、s21、獲取溫度異常點(diǎn)的定位和判斷時間，識別溫度異常點(diǎn)對應(yīng)的反射面，獲取反射面的反射率、方位角和傾斜角，根據(jù)反射面的方位角和傾斜角獲取反射面法線向量；

12、s22、獲取太陽的位置數(shù)據(jù)，所述太陽的位置數(shù)據(jù)包括太陽高度角和太陽方位角，根據(jù)太陽高度角和太陽方位角獲取太陽入射方向向量，根據(jù)反射面法線向量和太陽入射方向向量獲取入射角和反射方向向量；

13、s23、獲取紅外熱成像探測組件的位置數(shù)據(jù)，所述紅外熱成像探測組件的位置數(shù)據(jù)包括組件的方位角、俯仰角和視場角，根據(jù)組件的方位角和俯仰角獲取組件觀測方向向量；

14、s24、獲取組件觀測方向向量和反射方向向量的夾角，根據(jù)夾角與組件的半視場角的對比結(jié)果判斷反射光是否能夠進(jìn)入紅外熱成像探測組件，若夾角小于等于組件的半視場角，則判斷反射光能夠進(jìn)入紅外熱成像探測組件，進(jìn)行步驟s25操作，若夾角大于組件的半視場角，則判斷反射光不能夠進(jìn)入紅外熱成像探測組件，進(jìn)行步驟s3操作；

15、s25、根據(jù)入射角和反射面的反射率獲取反射強(qiáng)度，根據(jù)反射強(qiáng)度獲取理論溫升；

16、s26、根據(jù)理論溫升與溫度異常點(diǎn)的實(shí)際溫升判斷該溫度異常點(diǎn)是否為反光，若理論溫升大于等于實(shí)際溫升，則判斷該溫度異常點(diǎn)為反光點(diǎn)，若理論溫升小于實(shí)際溫升，則判斷該溫度異常點(diǎn)不符合反光，將不符合反光的溫度異常點(diǎn)標(biāo)記為可疑火災(zāi)監(jiān)控點(diǎn)。

17、具體的，所述s3包括以下具體步驟：

18、識別可疑火災(zāi)監(jiān)控點(diǎn)的可燃物，獲取可燃物的燃點(diǎn)、燃燒的最低氧氣濃度閾值、當(dāng)前可疑火災(zāi)監(jiān)控點(diǎn)的溫度和當(dāng)前可疑火災(zāi)監(jiān)控點(diǎn)的氧氣濃度分析可疑火災(zāi)監(jiān)控點(diǎn)可燃物的燃燒風(fēng)險。

19、具體的，所述s4包括以下具體步驟：

20、獲取可疑火災(zāi)監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行灰度化處理后的圖像，提取可疑火焰區(qū)域特征數(shù)據(jù)，所述可疑火焰區(qū)域特征數(shù)據(jù)包括火焰面積增長率、圓形度和矩形度，根據(jù)火焰面積增長率、圓形度和矩形度分析可疑火災(zāi)監(jiān)控點(diǎn)為火焰的可能性。

21、具體的，所述s5包括以下具體步驟：

22、根據(jù)可疑火災(zāi)監(jiān)控點(diǎn)可燃物的燃燒風(fēng)險和可疑火災(zāi)監(jiān)控點(diǎn)為火焰的可能性獲取火災(zāi)發(fā)生風(fēng)險，根據(jù)火災(zāi)發(fā)生風(fēng)險與預(yù)設(shè)的火災(zāi)發(fā)生風(fēng)險閾值的對比結(jié)果分析可疑火災(zāi)監(jiān)控點(diǎn)是否發(fā)生火災(zāi)，若火災(zāi)發(fā)生風(fēng)險小于預(yù)設(shè)的火災(zāi)發(fā)生風(fēng)險閾值，則判斷未發(fā)生火災(zāi)，指示燈綠色常亮，若火災(zāi)發(fā)生風(fēng)險大于等于預(yù)設(shè)的火災(zāi)發(fā)生風(fēng)險閾值，則判斷發(fā)生火災(zāi)，指示燈紅色常亮。

23、本發(fā)明第二方面提供的一種用于紅外熱成像探測器的火焰識別系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)一種用于紅外熱成像探測器的火焰識別方法，包括：溫度異常定位模塊，用于獲取紅外熱成像探測組件生成的可視化熱像圖，根據(jù)熱像圖分析溫度異常，定位溫度異常點(diǎn)；

24、反光分析模塊，用于根據(jù)溫度異常點(diǎn)的定位和判斷時間獲取反射面法線向量，根據(jù)太陽的位置數(shù)據(jù)獲取入射角和反射方向向量，根據(jù)紅外熱成像探測組件的位置數(shù)據(jù)獲取組件觀測方向向量，獲取組件觀測方向向量和反射方向向量的夾角；

25、可疑火災(zāi)監(jiān)控點(diǎn)分析模塊，用于根據(jù)組件觀測方向向量和反射方向向量的夾角與組件的半視場角的對比結(jié)果判斷該溫度異常點(diǎn)是否為反光，將不符合反光的溫度異常點(diǎn)標(biāo)記為可疑火災(zāi)監(jiān)控點(diǎn)；

26、燃燒風(fēng)險分析模塊，用于識別可疑火災(zāi)監(jiān)控點(diǎn)的可燃物，根據(jù)可燃物燃點(diǎn)數(shù)據(jù)和氧氣數(shù)據(jù)分析可疑火災(zāi)監(jiān)控點(diǎn)可燃物的燃燒風(fēng)險；

27、火焰可能性分析模塊，用于根據(jù)可疑火災(zāi)監(jiān)控點(diǎn)圖像數(shù)據(jù)分析可疑火災(zāi)監(jiān)控點(diǎn)為火焰的可能性；

28、火災(zāi)識別模塊，用于根據(jù)可疑火災(zāi)監(jiān)控點(diǎn)可燃物的燃燒風(fēng)險和可疑火災(zāi)監(jiān)控點(diǎn)為火焰的可能性分析可疑火災(zāi)監(jiān)控點(diǎn)是否發(fā)生火災(zāi)。

29、本發(fā)明第三方面提供的一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲器及處理器，所述存儲器中儲存有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被所述處理器執(zhí)行時，使得所述處理器執(zhí)行如上述任一項(xiàng)所述的一種用于紅外熱成像探測器的火焰識別方法的步驟。

30、本發(fā)明第四方面提供的一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被執(zhí)行時實(shí)現(xiàn)如上述任一項(xiàng)所述的一種用于紅外熱成像探測器的火焰識別方法的步驟。

31、本發(fā)明第五方面提供的一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括存儲在非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序包括程序指令，其中，當(dāng)所述程序指令被計(jì)算機(jī)執(zhí)行時，使所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行如上述任一項(xiàng)所述的一種用于紅外熱成像探測器的火焰識別方法的步驟。

32、從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

33、本發(fā)明根據(jù)紅外熱成像探測組件生成的熱像圖分析溫度異常，定位溫度異常點(diǎn)，獲取組件觀測方向向量和反射方向向量的夾角判斷溫度異常點(diǎn)是否為反光，將不符合反光的溫度異常點(diǎn)標(biāo)記為可疑火災(zāi)監(jiān)控點(diǎn)，識別可疑火災(zāi)監(jiān)控點(diǎn)的可燃物，根據(jù)可燃物燃點(diǎn)數(shù)據(jù)和氧氣數(shù)據(jù)分析可疑火災(zāi)監(jiān)控點(diǎn)可燃物的燃燒風(fēng)險，根據(jù)可疑火災(zāi)監(jiān)控點(diǎn)圖像數(shù)據(jù)分析可疑火災(zāi)監(jiān)控點(diǎn)為火焰的可能性，根據(jù)可疑火災(zāi)監(jiān)控點(diǎn)可燃物的燃燒風(fēng)險和可疑火災(zāi)監(jiān)控點(diǎn)為火焰的可能性分析可疑火災(zāi)監(jiān)控點(diǎn)是否發(fā)生火災(zāi)，提高了火災(zāi)識別的準(zhǔn)確性。