专利汇可以提供一种基于火焰图像动态识别的消防无人艇水枪控制装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种基于火焰图像动态识别的消防无人艇 水 枪控制装置,通过双目摄像头采集火焰视频数据以及无人艇与燃烧物之间距离,通过 风 速检测仪采集风速、风向信息,通过对视频数据以及风速、风向信息的处理产生 消防水枪 的倾斜 角 控制 信号 。通过本发明,能够实现增强单条母船出勤时的灭火能 力 ,提高消防工作效率。,下面是一种基于火焰图像动态识别的消防无人艇水枪控制装置专利的具体信息内容。
1.一种基于火焰图像动态识别的消防无人艇水枪控制装置,其特征在于,包括船体(4),船体(4)上安装有风速风向传感器(1)、双目摄像头(2)、水枪模块(3)、无人艇控制系统、推动器(8)和温度传感器(9);其中,水枪模块(3)由水枪和水枪支架组成,无人艇控制系统包括主控中心(6)、水枪控制模块(5)及通讯模块(7);风速风向传感器(1)及双目摄像头(2)安装在无人艇顶部,进行风速风向的测定及火焰图像的采集;水枪模块(3)安装于双目摄像头(2)前方,且水枪模块(3)顶端距离船体(4)船面上的高度为双目摄像头(2)的一半,水枪控制模块(5)、主控中心(6)、通讯模块(7)安装在船体(4)船舱内部,温度传感器(9)安装在船体(4)的船头;
通过双目摄像头(2)得到的无人艇与燃烧物之间距离信息以及双目摄像头(2)左摄像头采集到的火焰图像信息,将水面消防无人艇调整到最佳工作位置,结合风速风向传感器(1)采集到的风向风速信息以及双目摄像头(2)左摄像头采集到的火焰图像信息优化水枪支架的倾斜角度,达到快速灭火。
2.根据权利要求1所述的基于火焰图像动态识别的消防无人艇水枪控制装置,其特征在于,高压水枪倾斜角通过改变高压水枪支架角度改变。
3.根据权利要求1所述的基于火焰图像动态识别的消防无人艇水枪控制装置,其特征在于,当无人艇被投放后通过双目摄像头(2)左侧摄像头采集火焰图像信息,若没有检测到火焰图像信息,则驱使无人艇原地旋转,直到采集到火焰图像信息停止原地旋转;结合通过双目摄像头(2)得出的无人艇与燃烧物之间的距离开始调整无人艇灭火的距离。
4.根据权利要求3所述的基于火焰图像动态识别的消防无人艇水枪控制装置,其特征在于:若通过双目摄像头(2)得到的无人艇与燃烧物之间距离为无人艇与燃烧物之间的距离大于10米,则驱使无人艇向前行驶直到无人艇与燃烧物之间的距离小于等于10米,并判断双目摄像头(2)中左侧摄像头采集到的火焰图像高度是否满屏,若满屏,则停止无人艇向前行驶,结合实时风速、风向调整高压水枪支架角度开始灭火;反之驱使无人艇向前行驶,直到满屏或者无人艇与燃烧物之间距离小于等于5米,结合实时风速、风向调整高压水枪支架角度开始灭火;若无人艇与燃烧物之间距离小于10米且大于5米,判断双目摄像头(2)中左侧摄像头采集到的火焰图像高度满屏,则结合实时风速、风向调整高压水枪支架角度开始灭火,反之驱使无人艇向前行驶,直到火焰图像高度满屏或者无人艇与燃烧物之间距离小于等于5米,结合实时风速、风向调整高压水枪支架角度开始灭火;若无人艇与燃烧物之间距离小于等于5米,结合双目摄像头(2)中左侧摄像头采集到的火焰图像高度是否满屏,若火焰图像高度没有满屏,则结合实时风速调整高压水枪支架角度开始灭火,反之则驱使无人艇向后行驶直到双目摄像头中左侧摄像头(2)采集到的火焰图像高度没有满屏或者检测到无人艇与燃烧物之间的距离大于等于10米,则结合实时风速、风向调整高压水枪支架角度开始灭火。
5.根据权利要求3所述的基于火焰图像动态识别的消防无人艇水枪控制装置,其特征在于:双目摄像头(2)将检测到图像传输给TMS320DM642芯片进行处理,其中将双目摄像头(2)中左侧摄像头采集到的图像经过火焰图像处理流程后,结合对采集到的火焰图像信息以及通过双目摄像头得到的与燃烧物之间距离,产生消防水枪的倾斜角控制信号,进行高效灭火。
6.根据权利要求5所述的基于火焰图像动态识别的消防无人艇水枪控制装置,其特征在于,包括图像采集、图像预处理、火焰图像分割、火焰图像特征提取、火焰识别,图像采集是图像的数字化的过程,图像预处理是对火焰图像进行处理的第一步,是对获得的图像进行小波去噪的操作,以确保提取高质量的火焰特征,图像分割是将预处理后的图像通过一定的准则划分为疑是火焰区域和非火焰区域,后续的处理过程中就不需要对非火焰区域进行图像特征提取,节省了处理的工作量,最后进行火焰的识别;其中图像分割采用YCbCr颜色空间进行图像分割的算法,从RGB到YCbCr空间变换公式如式(1)所示:
火焰区域的Y通道的值要比整个图像的Y通道均值Ymeanvalue大,火焰区域的Cb通道的值要比整个图像的Cb通道均值Cbmeanvalue小,火焰区域的Cr通道的值要比整个图像的Cr通道均值Crmeanvalue大,即如公式(2)所述;
其中,Ymeanvalue,Crmeanvalue,Cbmeanvalue分别代表图像的亮度信息、红色色差的均值和蓝色色差的均值,,通过公式(3)求得;
7.根据权利要求3所述的基于火焰图像动态识别的消防无人艇水枪控制装置,其特征在于,在对火焰进行识别过程中,对火焰的特征提取包括对火焰的静态特征和动态特征的提取。
8.根据权利要求7所述的基于火焰图像动态识别的消防无人艇水枪控制装置,其特征在于,火焰的静态特征是利用火焰的单帧图像来进行提取的,静态特征包括火焰的区域结构特征以及火焰的结构特征,从火焰的结构上来看,火焰具有特定的形状和结构,根据火焰的结构特征,利用矩形相似度和圆形相似度对火焰的区域进行提取。
9.根据权利要求7所述的基于火焰图像动态识别的消防无人艇水枪控制装置,其特征在于,提取火焰的随机运动特征,火焰的随机运动特征是体现在火苗的随机运动,这部分通过对帧间图像的变化来判别,火苗成闪动状态。
10.根据权利要求1所述的基于火焰图像动态识别的消防无人艇水枪控制装置,其特征在于,检测到火焰的图像之后,通过对火焰高度、对火焰距离无人艇的距离以及采集到的风速进行综合计算,调整消防水枪的倾斜角来达到最佳灭火效果。
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