CN109920199A - 基于参数提取的辐射设备报警*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于参数提取的辐射设备报警***，包括：圆型辐射盘，包括发热体和反射面组成，所述反射面为圆型结构，用于将所述发热体产生的热量辐射出去；状态验证设备，与第三操作设备连接，用于接收逐级操作图像，获取所述逐级操作图像中的各个像素点的亮度值，将亮度值小于等于烟雾亮度阈值的像素点作为烟雾像素点，确定所述逐级操作图像中的烟雾像素点的数量以作为第一数量，确定所述逐级操作图像中的全部像素点的数量作为第二数量，将所述第一数量除以第二数量以获得比例数值，当所述比例数值超限时，发出烟雾报警信号。通过本发明，实现了对家用火灾高危设备的现场监控。
Description
技术领域
本发明涉及家用设备领域，尤其涉及一种基于参数提取的辐射设备报警***。
背景技术
辐射型取暖器是一种以红外辐射热的形式取暖、加温和烘烤的取暖装置。辐射式取暖器还适应于户外使用，不怕自然风的吹刮，并清洁无烟尘气味。具有轻便灵活、体积小、重量轻、操作简便、安全可靠等特点。
发明内容
为了解决现有技术中热辐射设备缺乏防火措施的技术问题，本发明提供了一种基于参数提取的辐射设备报警***，采用逐级操作模式，提高对图像的对比度特征的针对性；在对图像进行目标轮廓的粗略检测的基础上，获取对图像的区域划分策略，在此基础上，对剥离背景后的目标图像进行高精度获取；基于红外检测的结果，采用位置控制器执行视频采集设备的自动复位，从而避免了过多的人工操作，在上述处理的基础上，借助圆型辐射盘的硬件设施，实现对家用高危设备附近的烟雾的识别和报警。
根据本发明的一方面，提供了一种基于参数提取的辐射设备报警***，所述***包括：
圆型辐射盘，包括发热体和反射面组成，所述反射面为圆型结构，用于将所述发热体产生的热量辐射出去。
更具体地，在所述基于参数提取的辐射设备报警***中，还包括：
现场数据提取设备，包括红外线发射器、红外线接收器、ARM11处理器和提取控制器，所述红外线发射器位于所述视频采集设备上，用于垂直向下发射红外线信号，红外线接收器位于所述红外线发射器旁，用于接收反射回来的红外线信号。
更具体地，在所述基于参数提取的辐射设备报警***中：所述ARM11处理器分别与所述红外线发射器和所述红外线接收器连接，用于基于所述红外线发射器的发射时间和所述红外线接收器的接收时间确定所述视频采集设备的实时垂直位置；其中，所述提取控制器与所述ARM11处理器连接，用于在所述实时垂直位置偏离预设垂直位置超限时，发出第一提取控制信号，还用于在所述实时垂直位置偏离预设垂直位置未超限时，发出第二提取控制信号。
更具体地，在所述基于参数提取的辐射设备报警***中，还包括：
视频采集设备，对所述圆型辐射盘的周围进行视频数据采集，以获得对应的周围采集图像，并输出所述周围采集图像；区域处理设备，与所述视频采集设备连接，用于接收所述周围采集图像，对所述周围采集图像中的各个目标进行轮廓提取，以获得各个目标在所述周围采集图像中的各个分布区域，所述区域处理设备还用于对所述周围采集图像进行分块，以获得各个子图像；在所述区域处理设备中，针对所述周围采集图像，对每一个分布区域进行均匀式分割而获得的子图像的尺寸小于对未分布区域进行均匀式分割而获得的子图像的尺寸，以及对每一个分布区域进行均匀式分割包括：分布区域的面积越大，分割而获得的子图像的尺寸越大；目标图像提取设备，与所述区域处理设备连接，用于接收所述周围采集图像的各个子图像，并检测每一个子图像的动态范围，针对每一个子图像，基于其动态范围的宽度大小调整对应子图像的用于剥离背景的阈值大小，还用于针对每一个子图像执行以下处理：采用调整后的阈值对所述子图像进行背景剥离，以获得对应的目标区域；所述目标图像提取设备还用于将各个子图像对应的各个目标区域进行整合以获得目标图像，并输出所述目标图像；在目标图像提取设备中，基于其动态范围的宽度大小调整对应子图像的用于剥离背景的阈值大小包括：其动态范围的宽度越窄，调整的对应子图像的用于剥离背景的阈值越小；第一操作设备，与所述目标图像提取设备连接，用于接收所述目标图像，对所述目标图像中的各个目标的存在情况进行检测，以将所述目标图像中存在的目标的数量作为目标统计数量，并输出所述目标统计数量；第二操作设备，与所述第一操作设备连接，用于接收所述目标统计数量，并在所述目标统计数量大于等于预设数量阈值时，发出数量溢出信息，以及在所述目标数量小于所述预设数量阈值时，发出数量正常信息；第三操作设备，分别与所述第一操作设备和所述目标决策设备连接，用于接收所述目标图像，还用于在接收到所述数量溢出信息时，执行对所述目标图像的对比度提升处理，以获得对应的逐级操作图像，所述第三操作设备执行对所述目标图像的对比度提升处理的次数与所述目标统计数量成正比，以及所述第三操作设备在接收到所述数量正常信息时，停止对所述目标图像的对比度提升处理；状态验证设备，与所述第三操作设备连接，用于接收所述逐级操作图像，获取所述逐级操作图像中的各个像素点的亮度值，将亮度值小于等于烟雾亮度阈值的像素点作为烟雾像素点，确定所述逐级操作图像中的烟雾像素点的数量以作为第一数量，确定所述逐级操作图像中的全部像素点的数量作为第二数量，将所述第一数量除以第二数量以获得比例数值，当所述比例数值超限时，发出烟雾报警信号。
更具体地，在所述基于参数提取的辐射设备报警***中：在所述对象获取设备中，当所述比例数值未超限时，发出烟雾正常信号。
更具体地，在所述基于参数提取的辐射设备报警***中，还包括：
背景图像处理设备，分别与所述提取控制器和所述视频采集设备连接，用于在接收到所述第一提取控制信号时，对所述周围采集图像进行背景提取，以获得实时背景图像，并将所述实时背景图像与预设背景图像进行匹配，以在匹配度小于预设百分比阈值时，发出匹配失败信号，还用于在匹配度大于等于预设百分比阈值时，发出匹配成功信号，以及还用于在接收到所述第二提取控制信号时，停止对所述周围采集图像进行的背景提取，并发出匹配成功信号。
更具体地，在所述基于参数提取的辐射设备报警***中：所述区域处理设备和所述目标图像提取设备采用不同型号的FPGA芯片来实现。
更具体地，在所述基于参数提取的辐射设备报警***中：所述视频采集设备还包括位置控制器，与所述背景图像处理设备连接，用于在接收到所述匹配失败信号时，对所述视频采集设备进行垂直位置的复位，以将所述视频采集设备的实时垂直位置还原到所述预设垂直位置，还用于在接收到所述匹配成功信号时，停止对所述视频采集设备进行的垂直位置的复位。
附图说明
以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：
图1为根据本发明实施方案示出的基于参数提取的辐射设备报警***所应用的圆型辐射盘的平面示意图。
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的基于参数提取的辐射设备报警***的实施方案进行详细说明。
以能源的不同，主要分为燃油辐射取暖器和电辐射取暖器两种，燃油辐射取暖器以燃油为能量来源，所以会耗氧，适合厂房车间等开阔空间，不适合家庭，但电辐射取暖器就不存在这个问题，也可以适用于家庭。
为了克服上述不足，本发明搭建了一种基于参数提取的辐射设备报警***，能够解决相应的技术问题。
图1为根据本发明实施方案示出的基于参数提取的辐射设备报警***所应用的圆型辐射盘的平面示意图。其中，1为控制板，2为封装外框，3为圆型辐射盘，4为安装孔。
根据本发明实施方案示出的基于参数提取的辐射设备报警***包括：
圆型辐射盘，包括发热体和反射面组成，所述反射面为圆型结构，用于将所述发热体产生的热量辐射出去。
接着，继续对本发明的基于参数提取的辐射设备报警***的具体结构进行进一步的说明。
在所述基于参数提取的辐射设备报警***中，还包括：
现场数据提取设备，包括红外线发射器、红外线接收器、ARM11处理器和提取控制器，所述红外线发射器位于所述视频采集设备上，用于垂直向下发射红外线信号，红外线接收器位于所述红外线发射器旁，用于接收反射回来的红外线信号。
在所述基于参数提取的辐射设备报警***中：所述ARM11处理器分别与所述红外线发射器和所述红外线接收器连接，用于基于所述红外线发射器的发射时间和所述红外线接收器的接收时间确定所述视频采集设备的实时垂直位置；
其中，所述提取控制器与所述ARM11处理器连接，用于在所述实时垂直位置偏离预设垂直位置超限时，发出第一提取控制信号，还用于在所述实时垂直位置偏离预设垂直位置未超限时，发出第二提取控制信号。
在所述基于参数提取的辐射设备报警***中，还包括：
视频采集设备，对所述圆型辐射盘的周围进行视频数据采集，以获得对应的周围采集图像，并输出所述周围采集图像；
区域处理设备，与所述视频采集设备连接，用于接收所述周围采集图像，对所述周围采集图像中的各个目标进行轮廓提取，以获得各个目标在所述周围采集图像中的各个分布区域，所述区域处理设备还用于对所述周围采集图像进行分块，以获得各个子图像；在所述区域处理设备中，针对所述周围采集图像，对每一个分布区域进行均匀式分割而获得的子图像的尺寸小于对未分布区域进行均匀式分割而获得的子图像的尺寸，以及对每一个分布区域进行均匀式分割包括：分布区域的面积越大，分割而获得的子图像的尺寸越大；
目标图像提取设备，与所述区域处理设备连接，用于接收所述周围采集图像的各个子图像，并检测每一个子图像的动态范围，针对每一个子图像，基于其动态范围的宽度大小调整对应子图像的用于剥离背景的阈值大小，还用于针对每一个子图像执行以下处理：采用调整后的阈值对所述子图像进行背景剥离，以获得对应的目标区域；所述目标图像提取设备还用于将各个子图像对应的各个目标区域进行整合以获得目标图像，并输出所述目标图像；在目标图像提取设备中，基于其动态范围的宽度大小调整对应子图像的用于剥离背景的阈值大小包括：其动态范围的宽度越窄，调整的对应子图像的用于剥离背景的阈值越小；
第一操作设备，与所述目标图像提取设备连接，用于接收所述目标图像，对所述目标图像中的各个目标的存在情况进行检测，以将所述目标图像中存在的目标的数量作为目标统计数量，并输出所述目标统计数量；
第二操作设备，与所述第一操作设备连接，用于接收所述目标统计数量，并在所述目标统计数量大于等于预设数量阈值时，发出数量溢出信息，以及在所述目标数量小于所述预设数量阈值时，发出数量正常信息；
第三操作设备，分别与所述第一操作设备和所述目标决策设备连接，用于接收所述目标图像，还用于在接收到所述数量溢出信息时，执行对所述目标图像的对比度提升处理，以获得对应的逐级操作图像，所述第三操作设备执行对所述目标图像的对比度提升处理的次数与所述目标统计数量成正比，以及所述第三操作设备在接收到所述数量正常信息时，停止对所述目标图像的对比度提升处理；
状态验证设备，与所述第三操作设备连接，用于接收所述逐级操作图像，获取所述逐级操作图像中的各个像素点的亮度值，将亮度值小于等于烟雾亮度阈值的像素点作为烟雾像素点，确定所述逐级操作图像中的烟雾像素点的数量以作为第一数量，确定所述逐级操作图像中的全部像素点的数量作为第二数量，将所述第一数量除以第二数量以获得比例数值，当所述比例数值超限时，发出烟雾报警信号。
在所述基于参数提取的辐射设备报警***中：在所述对象获取设备中，当所述比例数值未超限时，发出烟雾正常信号。
在所述基于参数提取的辐射设备报警***中，还包括：
背景图像处理设备，分别与所述提取控制器和所述视频采集设备连接，用于在接收到所述第一提取控制信号时，对所述周围采集图像进行背景提取，以获得实时背景图像，并将所述实时背景图像与预设背景图像进行匹配，以在匹配度小于预设百分比阈值时，发出匹配失败信号，还用于在匹配度大于等于预设百分比阈值时，发出匹配成功信号，以及还用于在接收到所述第二提取控制信号时，停止对所述周围采集图像进行的背景提取，并发出匹配成功信号。
在所述基于参数提取的辐射设备报警***中：所述区域处理设备和所述目标图像提取设备采用不同型号的FPGA芯片来实现。
以及在所述基于参数提取的辐射设备报警***中：所述视频采集设备还包括位置控制器，与所述背景图像处理设备连接，用于在接收到所述匹配失败信号时，对所述视频采集设备进行垂直位置的复位，以将所述视频采集设备的实时垂直位置还原到所述预设垂直位置，还用于在接收到所述匹配成功信号时，停止对所述视频采集设备进行的垂直位置的复位。
另外，所述区域处理设备和所述目标图像提取设备采用不同型号的FPGA芯片来实现时，都采用VDHL语言进行设计。VHDL主要用于描述数字***的结构，行为，功能和接口。除了含有许多具有硬件特征的语句外，VHDL的语言形式、描述风格以及语法是十分类似于一般的计算机高级语言。VHDL的程序结构特点是将一项工程设计，或称设计实体(可以是一个元件，一个电路模块或一个***)分成外部(或称可视部分,及端口)和内部(或称不可视部分)，既涉及实体的内部功能和算法完成部分。在对一个设计实体定义了外部界面后，一旦其内部开发完成后，其他的设计就可以直接调用这个实体。这种将设计实体分成内外部分的概念是VHDL***设计的基本点。
VHDL具有功能强大的语言结构，可以用简洁明确的源代码来描述复杂的逻辑控制。它具有多层次的设计描述功能，层层细化，最后可直接生成电路级描述。VHDL支持同步电路、异步电路和随机电路的设计，这是其他硬件描述语言所不能比拟的。VHDL还支持各种设计方法，既支持自底向上的设计，又支持自顶向下的设计；既支持模块化设计，又支持层次化设计。
采用本发明的基于参数提取的辐射设备报警***，针对现有技术中家用高危设备无法检测现场火灾情况的技术问题，采用逐级操作模式，提高对图像的对比度特征的针对性；在对图像进行目标轮廓的粗略检测的基础上，获取对图像的区域划分策略，在此基础上，对剥离背景后的目标图像进行高精度获取；基于红外检测的结果，采用位置控制器执行视频采集设备的自动复位，从而避免了过多的人工操作，在上述处理的基础上，借助圆型辐射盘的硬件设施，实现对家用高危设备附近的烟雾的识别和报警，从而解决了上述技术问题。
可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (8)
1.一种基于参数提取的辐射设备报警***，包括：
圆型辐射盘，包括发热体和反射面组成，所述反射面为圆型结构，用于将所述发热体产生的热量辐射出去。
2.如权利要求1所述的基于参数提取的辐射设备报警***，其特征在于，所述***还包括：
现场数据提取设备，包括红外线发射器、红外线接收器、ARM11处理器和提取控制器，所述红外线发射器位于所述视频采集设备上，用于垂直向下发射红外线信号，红外线接收器位于所述红外线发射器旁，用于接收反射回来的红外线信号。
3.如权利要求2所述的基于参数提取的辐射设备报警***，其特征在于：
所述ARM11处理器分别与所述红外线发射器和所述红外线接收器连接，用于基于所述红外线发射器的发射时间和所述红外线接收器的接收时间确定所述视频采集设备的实时垂直位置；
其中，所述提取控制器与所述ARM11处理器连接，用于在所述实时垂直位置偏离预设垂直位置超限时，发出第一提取控制信号，还用于在所述实时垂直位置偏离预设垂直位置未超限时，发出第二提取控制信号。
4.如权利要求3所述的基于参数提取的辐射设备报警***，其特征在于，所述***还包括：
视频采集设备，对所述圆型辐射盘的周围进行视频数据采集，以获得对应的周围采集图像，并输出所述周围采集图像；
区域处理设备，与所述视频采集设备连接，用于接收所述周围采集图像，对所述周围采集图像中的各个目标进行轮廓提取，以获得各个目标在所述周围采集图像中的各个分布区域，所述区域处理设备还用于对所述周围采集图像进行分块，以获得各个子图像；在所述区域处理设备中，针对所述周围采集图像，对每一个分布区域进行均匀式分割而获得的子图像的尺寸小于对未分布区域进行均匀式分割而获得的子图像的尺寸，以及对每一个分布区域进行均匀式分割包括：分布区域的面积越大，分割而获得的子图像的尺寸越大；
目标图像提取设备，与所述区域处理设备连接，用于接收所述周围采集图像的各个子图像，并检测每一个子图像的动态范围，针对每一个子图像，基于其动态范围的宽度大小调整对应子图像的用于剥离背景的阈值大小，还用于针对每一个子图像执行以下处理：采用调整后的阈值对所述子图像进行背景剥离，以获得对应的目标区域；所述目标图像提取设备还用于将各个子图像对应的各个目标区域进行整合以获得目标图像，并输出所述目标图像；在目标图像提取设备中，基于其动态范围的宽度大小调整对应子图像的用于剥离背景的阈值大小包括：其动态范围的宽度越窄，调整的对应子图像的用于剥离背景的阈值越小；
第一操作设备，与所述目标图像提取设备连接，用于接收所述目标图像，对所述目标图像中的各个目标的存在情况进行检测，以将所述目标图像中存在的目标的数量作为目标统计数量，并输出所述目标统计数量；
第二操作设备，与所述第一操作设备连接，用于接收所述目标统计数量，并在所述目标统计数量大于等于预设数量阈值时，发出数量溢出信息，以及在所述目标数量小于所述预设数量阈值时，发出数量正常信息；
第三操作设备，分别与所述第一操作设备和所述目标决策设备连接，用于接收所述目标图像，还用于在接收到所述数量溢出信息时，执行对所述目标图像的对比度提升处理，以获得对应的逐级操作图像，所述第三操作设备执行对所述目标图像的对比度提升处理的次数与所述目标统计数量成正比，以及所述第三操作设备在接收到所述数量正常信息时，停止对所述目标图像的对比度提升处理；
状态验证设备，与所述第三操作设备连接，用于接收所述逐级操作图像，获取所述逐级操作图像中的各个像素点的亮度值，将亮度值小于等于烟雾亮度阈值的像素点作为烟雾像素点，确定所述逐级操作图像中的烟雾像素点的数量以作为第一数量，确定所述逐级操作图像中的全部像素点的数量作为第二数量，将所述第一数量除以第二数量以获得比例数值，当所述比例数值超限时，发出烟雾报警信号。
5.如权利要求4所述的基于参数提取的辐射设备报警***，其特征在于：
在所述对象获取设备中，当所述比例数值未超限时，发出烟雾正常信号。
6.如权利要求5所述的基于参数提取的辐射设备报警***，其特征在于，所述***还包括：
背景图像处理设备，分别与所述提取控制器和所述视频采集设备连接，用于在接收到所述第一提取控制信号时，对所述周围采集图像进行背景提取，以获得实时背景图像，并将所述实时背景图像与预设背景图像进行匹配，以在匹配度小于预设百分比阈值时，发出匹配失败信号，还用于在匹配度大于等于预设百分比阈值时，发出匹配成功信号，以及还用于在接收到所述第二提取控制信号时，停止对所述周围采集图像进行的背景提取，并发出匹配成功信号。
7.如权利要求6所述的基于参数提取的辐射设备报警***，其特征在于：
所述区域处理设备和所述目标图像提取设备采用不同型号的FPGA芯片来实现。
8.如权利要求7所述的基于参数提取的辐射设备报警***，其特征在于：
所述视频采集设备还包括位置控制器，与所述背景图像处理设备连接，用于在接收到所述匹配失败信号时，对所述视频采集设备进行垂直位置的复位，以将所述视频采集设备的实时垂直位置还原到所述预设垂直位置，还用于在接收到所述匹配成功信号时，停止对所述视频采集设备进行的垂直位置的复位。
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