KR101726786B1

KR101726786B1 - System and method for real-time fire detection using color information of the image

Info

Publication number: KR101726786B1
Application number: KR1020150136890A
Authority: KR
Inventors: 방민석; 김지원; 김진산; 김기두
Original assignee: 국민대학교산학협력단
Priority date: 2015-09-25
Filing date: 2015-09-25
Publication date: 2017-04-13
Also published as: KR20170037375A

Abstract

본 발명은 촬영 영상을 특별한 변환 없이 기 설정된 유효 영역의 색상과 단순 비교하는 것으로 화재 발생 유무를 검출할 수 있는 영상의 색상정보를 이용한 실시간 화재 감지 시스템 및 방법에 관한 것으로, CIE 색도도 상에 백색과 적색의 이격 거리를 지름으로 하는 동시에 백색 및 적색에 교점되는 원의 내부를 유효 영역으로 포함하고, 촬영 영상 중 유효 영역에 포함되는 색상이 포함되어 있으면 화재가 발생한 것으로 판단하는 화재영역 검출부를 포함한다.The present invention relates to a real-time fire detection system and method using color information of an image capable of detecting the occurrence of a fire by simply comparing the captured image with a predetermined effective area color without special conversion, And a fire area detecting unit for determining that a fire has occurred if the color included in the effective area of the captured image is included do.

Description

영상의 색상정보를 이용한 실시간 화재 감지 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR REAL-TIME FIRE DETECTION USING COLOR INFORMATION OF THE IMAGE}FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a system and a method for real-time fire detection using color information of an image,

본 발명은 촬영되는 영상을 실시간으로 분석하여 조기에 화재를 식별하는 자동화 시스템에 관한 것으로, 촬영 영상을 특별한 변환 없이 기 설정된 유효 영역의 색상과 단순 비교하는 것으로 화재 발생 유무를 검출할 수 있는 영상의 색상정보를 이용한 실시간 화재 감지 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an automation system for early identification of a fire by analyzing a captured image in real time, and more particularly, to an automated system for easily detecting a fire by detecting an image of a fire And a real-time fire detection system and method using color information.

일반적으로 산악 지역이나, 건물, 공장, 고속도로, 문화재 등에서 화재가 발생하였을 때를 대비하여 CCTV 카메라 또는 화재 감지 센서를 이용하여 화재의 감시 및 초동 진화를 수행하고 있다. 즉, 화재 감지(또는 "감시") 및 모니터링 시스템은 CCTV 카메라 또는 화재 감지 센서를 통하여 화재가 감지되는 경우 발화지점을 조기에 발견하고, 화재 경보를 발하는 방식으로 화재에 대한 초기 대응을 수행한다.Generally, in case of a fire in a mountain area, a building, a factory, a highway, a cultural property, etc., a fire alarm is monitored and a fire alarm is activated by using a CCTV camera or a fire detection sensor. That is, the fire detection (or "monitoring") and monitoring system detect an ignition point early when a fire is detected through a CCTV camera or a fire detection sensor, and perform an initial response to the fire by emitting a fire alarm.

특히, 산악 지역이나, 공공장소와 같이 면적이 넓은 장소에서는 화재 감지 센서를 사용하는데 한계가 있으므로 카메라를 통한 영상 기반으로 해당 지역 및 장소를 감시하는 영상기반의 감시 시스템이 상용화되어 적용되고 있다.In particular, since there is a limit in using fire detection sensors in a mountainous area or a public place, an image-based monitoring system for monitoring a corresponding area and place based on an image based on a camera is commercialized and applied.

일반적인 영상기반의 화재 감지 시스템은 촬영된 영상데이터를 편리하게 스캔할 수 있는 상태로 변환한 후, 픽셀단위로 분석하여 영상에 화염이나 연기가 있는지를 검출하고, 화염이나 연기 검출 시 알람을 발생하는 특징을 가진다.A general image-based fire detection system converts photographed image data into a state in which it can be conveniently scanned, and then analyzes the image in units of pixels to detect whether there is a flame or smoke, and generates an alarm when detecting a flame or smoke .

하지만, 종래 영상기반의 감시 시스템은 촬영된 영상데이터를 필터링하거나 변환하는 과정에서 큰 부하가 발생하여 데이터를 처리하는데 많은 시간을 소요하게 되는 문제점이 있었으며, 화재를 판단하는 기준이 복잡하여 오류가 발생되는 문제점이 있었다.However, the conventional image-based surveillance system has a problem that it takes a lot of time to process the data due to a large load in the process of filtering or converting the captured image data. .

공개특허공보 제10-2007-0028812호 : 카메라 영상을 이용한 산불 감지 방법 및 장치Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-2007-0028812: Method and apparatus for detecting forest fire using camera image

이에 본 발명은 상기와 같은 제반 사항을 고려하여 제안된 것으로, 본 발명은 촬영 영상을 특별한 변환 없이 기 설정된 유효 영역의 색상과 단순 비교하는 것으로 화재 발생 유무를 검출할 수 있는 영상의 색상정보를 이용한 실시간 화재 감지 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for simply comparing a captured image with a predetermined effective area color without special conversion, And to provide a real-time fire detection system and method.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 영상의 색상정보를 이용한 실시간 화재 감지 시스템 및 방법은, CIE 색도도 상에 백색과 적색의 이격 거리를 지름으로 하는 동시에 상기 백색 및 상기 적색에 교점되는 원의 내부를 유효 영역으로 포함하고, 촬영 영상 중 상기 유효 영역에 포함되는 색상이 포함되어 있으면 화재가 발생한 것으로 판단하는 화재영역 검출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a real-time fire detection system and method using color information of an image according to the technical idea of the present invention is characterized in that a distance between a white color and a red color is a diameter on a CIE chromaticity diagram, And a fire area detector for determining that a fire has occurred if the color included in the effective area is included in the captured image.

또한, 상기 화재영역 검출부는 상기 유효 영역을 백색을 기준으로 복수개로 나누어 복수개의 영역을 설정한 후 상기 촬영 영상에서 상기 복수개의 영역 내에 각각 포함되는 색상의 픽셀 개수가 기 설정된 수 이상이면 화재가 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.The fire area detection unit may set a plurality of areas by dividing the effective area into a plurality of areas based on white, and if a number of pixels of each color included in the plurality of areas in the captured image is equal to or greater than a predetermined number, .

또한, 상기 CIE 색도도는 CIE 1931 색도도이고, 상기 CIE 색도도 상에서 상기 백색의 x,y 좌표는 0.3333, 0.3333인 것을 특징으로 할 수 있다.The CIE chromaticity diagram is a CIE 1931 chromaticity diagram, and the x and y coordinates of the white color on the CIE chromaticity diagram are 0.3333 and 0.3333.

또한, 상기 CIE 색도도는 CIE 1931 색도도이고, 상기 CIE 색도도 상에서 상기 적색의 x,y 좌표는 0.735, 0.265인 것을 특징으로 할 수 있다.The CIE chromaticity diagram is a CIE 1931 chromaticity diagram, and the x and y coordinates of the red color on the CIE chromaticity diagram are 0.735 and 0.265.

또한, 상기 CIE 색도도는 CIE 1931 색도도이고, 상기 CIE 색도도 상에서 상기 유효 영역의 중점의 x,y 좌표는 0.534, 0.299인 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the CIE chromaticity diagram is CIE 1931 chromaticity diagram, and the x, y coordinates of the midpoint of the effective region on the CIE chromaticity diagram are 0.534 and 0.299.

또한, 상기 CIE 색도도는 CIE 1931 색도도이고, 상기 CIE 색도도 상에서 상기 백색과 상기 적색의 이격 거리는 0.815422인 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the CIE chromaticity diagram is CIE 1931 chromaticity diagram, and in the CIE chromaticity diagram, the separation distance between white and red is 0.815422.

또한, 상기 촬영 영상에서 전 영상과 차이가 있는 프레임을 추출하는 스캔부와; 상기 화재영역 검출부가 화재가 발생한 것으로 판단하면 경고를 실행하는 경고부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.A scan unit for extracting a frame different from the previous image in the captured image; And a warning unit for executing a warning when the fire zone detection unit determines that a fire has occurred.

또한, 촬영 영상에서 전 영상과 차이가 있는 프레임을 추출하는 스캔부와; 상기 프레임에 기 설정된 유효 영역에 포함되는 색상이 포함되어 있으면 화재가 발생한 것으로 판단하는 화재영역 검출부와; 상기 화재영역 검출부가 화재가 발생한 것으로 판단하면 경고를 실행하는 경고부를 포함하는 것을 특징으로 한다.A scan unit for extracting a frame different from the previous image in the photographed image; A fire area detector for determining that a fire has occurred if the frame includes a color included in a predetermined effective area; And a warning unit for executing a warning when the fire zone detection unit determines that a fire has occurred.

또한, 상기 유효 영역은 CIE 색도도 상에 백색과 적색의 이격 거리를 지름으로 하는 동시에 상기 백색 및 상기 적색에 교점되는 원의 내부 영역을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.Also, the effective region may have a diameter of white and red on the CIE chromaticity diagram, and may include an inner region of a circle intersecting the white color and the red color.

또한, 상기 화재영역 검출부는 상기 유효 영역을 백색을 기준으로 복수개로 나누어 복수개의 영역을 설정한 후, 상기 프레임에서 상기 복수개의 영역 내에 각각 포함되는 색상을 가진 픽셀의 개수가 기 설정된 수 이상이면 화재가 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.The fire area detection unit may set a plurality of areas by dividing the effective area into a plurality of areas based on white, and if the number of pixels each having a color included in each of the plurality of areas in the frame is equal to or greater than a predetermined number, Is determined to have occurred.

또한, 상기 화재영역 검출부는 상기 프레임에서 휘도가 기 설정된 임계치의 이상인 영역 또는 적색 성분이 포함된 영역을 관심영역으로 설정하는 1차 검출부와; 상기 관심영역의 픽셀 중 상기 유효 영역에 대응하는 색상을 블록화 하는 2차 검출부와; 상기 유효 영역을 백색을 기준으로 복수개로 나누어 복수개의 영역을 설정하고, 상기 블록에서 상기 복수개의 영역 내에 각각 포함되는 색상의 픽셀 개수를 검출하는 3차 검출부를 포함하고, 상기 검출된 값을 종합하여 화재 발생 여부를 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.The fire area detecting unit may include a primary detecting unit configured to set a region having a luminance higher than a predetermined threshold value or an area including a red component in the frame as a region of interest; A secondary detection unit for blocking a color corresponding to the effective region among pixels of the ROI; And a tertiary detection unit for detecting the number of pixels of each color included in the plurality of areas in the block by dividing the effective area into a plurality of areas by dividing the effective area into a plurality of areas and integrating the detected values And judging whether a fire has occurred or not.

또한, 상기 2차 검출부는 상기 관심영역의 픽셀을 상기 CIE 색도도의 좌표로 변환하는 것을 특징으로 할 수 있다.The secondary detection unit may convert the pixel of interest into the coordinates of the CIE chromaticity diagram.

또한, 상기 2차 검출부는 상기 블록에 식별명칭을 부여하는 것을 특징으로 할 수 있다.Further, the secondary detection unit may assign an identification name to the block.

또한, 상기 2차 검출부는 상기 블록 중 인접되지 않은 픽셀은 상기 블록에 포함시키지 않는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the secondary detection unit may not include non-adjacent pixels among the blocks.

또한, 상기 3차 검출부는 상기 유효 영역을 상기 CIE 색도도 상에서 백색을 중점으로 하고, 상기 유효 범위 원 지름이 n등분된 각 지점과 상기 백색과의 이격 거리를 반지름으로 하는 n-1개의 원을 생성하여 상기 유효 영역을 복수개의 영역으로 설정하는 것을 특징으로 할 수 있다.The third detection unit may be configured to detect the effective area in white on the CIE chromaticity diagram, and to divide n-1 circles having radii of the distances between the points where the effective area circle diameter is divided by n and the white area as radii And setting the effective area as a plurality of areas.

또한, 상기 n의 값은 3 이상인 것을 특징으로 할 수 있다.The value of n may be 3 or more.

또한, 상기 화재영역 검출부는 상기 프레임의 이전 프레임에서 상기 블록에 대응하는 위치의 픽셀이 상기 유효 영역에 포함되는 개수를 검출하여, 앞서 검출한 상기 프레임에서의 블록에 포함된 픽셀 개수와 비교하는 4차 검출부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The fire area detection unit detects the number of pixels included in the valid area at a position corresponding to the block in the previous frame of the frame and compares the detected number with the number of pixels included in the block in the detected frame And a difference detector.

또한, 상기 4차 검출부는 상기 프레임에 설정된 블록의 외부 영역에서 연기로 판단되는 영역을 검출하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the fourth-order detecting unit may detect an area determined as smoke in an outer area of a block set in the frame.

또한, 상기 블록의 외부 영역은 상기 블록의 2배 내지 10배의 너비를 가지고, 상기 블록의 외곽에 설정되는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the outer area of the block may have a width of 2 to 10 times the width of the block, and may be set at an outer portion of the block.

또한, 환경에 따라 휘도 보정값을 설정하고, 상기 휘도 보정값을 상기 프레임에 적용하여 휘도를 보정하는 보정부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The apparatus may further include a correction unit that sets a brightness correction value according to an environment and applies the brightness correction value to the frame to correct the brightness.

또한, 상기 보정부는 날씨정보를 획득하는 환경정보 수집부를 포함하고, 상기 보정부는 상기 환경정보 수집부에서 획득한 상기 날씨정보 및 시각 정보를 기반으로 휘도 보정값을 설정하는 것을 특징으로 할 수 있다.The correction unit may include an environment information collection unit that obtains weather information, and the correction unit sets a brightness correction value based on the weather information and the time information acquired by the environment information collection unit.

또한, 촬영 영상의 색상정보를 분석하여 실시간으로 화재 발생을 감지하는 방법에 있어서, 촬영 영상의 색상정보를 분석하여 실시간으로 화재 발생을 감지하는 방법에 있어서, 화재영역 검출부가 상기 촬영 영상에 CIE 색도도를 기준으로 설정된 유효 영역에 포함되는 색상의 픽셀을 블록화 하는 단계를 포함하고, 상기 유효 영역은 상기 CIE 색도도 상에 백색과 적색의 이격 거리를 지름으로 하는 동시에 상기 백색 및 상기 적색에 교점되는 원의 내부에 위치한 색상인 것을 특징으로 한다.A method for detecting fire occurrence in real time by analyzing color information of a shot image in a real time by analyzing color information of a shot image, the method comprising: Blocking the pixels of the color included in the effective region set on the basis of the CIE chromaticity diagram, wherein the effective region has a diameter of white and red on the CIE chromaticity diagram, and intersects the white color and the red color And a color located inside the circle.

또한, 상기 화재영역 검출부가 상기 블록에서 복수개로 분할된 상기 유효 영역 내에 각각 포함되는 색상의 픽셀 개수가 기 설정된 수 이상인지 비교하는 단계를 더 포함하고, 상기 복수개로 분할된 유효 영역은 백색을 기준으로 복수개로 나누어진 것을 특징으로 할 수 있다.It is preferable that the fire area detection unit further includes a step of comparing the number of pixels of each color included in the effective area divided into a plurality of blocks in the block to a predetermined number or more, As shown in FIG.

또한, 스캔부가 촬영 영상에서 전 영상과 차이가 있는 프레임을 추출하는 단계; 화재영역 검출부가 상기 프레임에 기 설정된 유효 영역에 포함되는 색상이 포함되어 있는지 검출하고, 화재 발생 여부를 판단하는 단계; 화재 발생 판단 시 경고부가 경고를 실행하는 단계를 포함하고, 상기 유효 영역은 CIE 색도도 상에 백색과 적색의 이격 거리를 지름으로 하는 동시에 상기 백색 및 상기 적색에 교점되는 원의 내부 영역을 포함하는 것을 특징으로 한다.Extracting a frame having a difference from a previous image in a scanned image; Detecting whether a fire area detecting unit includes a color included in a predetermined effective area in the frame and determining whether a fire has occurred; Wherein the effective area includes a white and red spacing distance on the CIE chromaticity diagram and includes an inner area of a circle intersecting the white and the red color, .

또한, 상기 화재영역 검출부가 상기 프레임에 기 설정된 유효 영역에 포함되는 색상이 포함되어 있는지 검출하고, 화재 발생 여부를 판단하는 단계는 1차 검출부가 상기 프레임에서 휘도가 기 설정된 임계치의 이상인 영역 또는 적색 성분이 포함된 영역을 관심영역으로 설정하는 단계; 2차 검출부가 상기 관심영역의 픽셀 중 상기 유효 영역에 대응하는 색상을 가진 픽셀을 인접한 것 끼리 블록화 하는 단계; 상기 2차 검출부가 상기 블록의 픽셀 수가 유효 픽셀 수 이상인지 비교하는 단계; 상기 블록의 픽셀 수가 상기 유효 픽셀 수 이상이면, 3차 검출부가 상기 유효 영역을 백색을 기준으로 복수개로 나누어 복수개의 영역을 설정하고, 상기 블록에서 상기 복수개의 영역 내에 각각 포함되는 색상의 픽셀 수를 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The step of detecting whether or not a fire included in the effective area is included in the frame is determined by the fire area detector, Setting an area containing a component as a region of interest; The secondary detection unit blocks neighboring pixels having a hue corresponding to the effective region among the pixels of the ROI; Comparing the number of pixels of the block with the number of effective pixels; Wherein when the number of pixels of the block is equal to or greater than the number of effective pixels, the tertiary detection unit sets a plurality of regions by dividing the effective region into a plurality of regions based on white, The method comprising the steps of:

또한, 상기 화재영역 검출부가 상기 프레임에 기 설정된 유효 영역에 포함되는 색상이 포함되어 있는지 검출하고, 화재 발생 여부를 판단하는 단계는 4차 검출부가 상기 프레임의 이전 프레임에서 상기 블록에 대응하는 위치의 픽셀 중 상기 유효 영역에 포함되는 개수를 검출하고, 상기 블록의 픽셀의 수와 비교하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The step of detecting whether the fire area detecting unit includes a color included in a predetermined effective area in the frame and determining whether a fire is generated may include determining whether a fire occurs in the fire area detecting unit, Detecting the number of pixels included in the effective area, and comparing the number of pixels included in the effective area with the number of pixels of the block.

또한, 상기 화재영역 검출부가 상기 프레임에 기 설정된 유효 영역에 포함되는 색상이 포함되어 있는지 검출하고, 화재 발생 여부를 판단하는 단계는 상기 프레임에서의 유효 픽셀 수가 상기 이전 프레임의 유효 픽셀 수 이상이면, 상기 4차 검출부가 상기 프레임에 설정된 블록의 외부에 상기 블록의 2배 내지 10배의 너비를 가지는 외곽 블록을 설정하는 단계; 상기 4차 검출부가 상기 외곽 블록에 기 설정된 연기의 색상이 포함되었는지 확인하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The step of detecting whether or not a fire includes a color included in a predetermined effective area in the frame and determining whether or not a fire occurs may include determining whether a number of effective pixels in the frame is greater than or equal to a number of effective pixels in the previous frame, Setting an outer block having a width that is two to ten times as wide as the block outside the block set in the frame; And checking whether the color of the smoke set in the outer block is included in the quaternary detection unit.

또한, 스캔부가 촬영 영상에서 전 영상과 차이가 있는 프레임을 추출하는 단계 다음으로, 보정부가 시각 또는 날씨에 따라 설정한 휘도 보정값으로 상기 프레임의 휘도를 보정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The method may further include a step of extracting a frame having a difference from the previous image in the photographed image of the scan unit, and then correcting the luminance of the frame with the luminance correction value set by the correction unit in accordance with the time or the weather .

이상에서 설명한 바와 같은 영상의 색상정보를 이용한 실시간 화재 감지 시스템 및 방법에 따르면,According to the real-time fire detection system and method using the color information of the image as described above,

첫째, 화재영역 검출기가 색상의 좌표를 2차원으로 표현하는 CIE 색도도에 유효 영역을 설정하고, 촬영된 영상 신호에서 유효 영역에 포함되는 색상을 검색하기 때문에 별도의 영상 필터링, 변환 과정이 생략되어 시스템이 신속히 연산을 수행할 수 있고, 보다 적은 부하가 가해지기 때문에 실시간으로 화재 발생을 감시하는 것이 가능해진다.First, since the fire area detector sets the effective area in the CIE chromaticity diagram in which the coordinates of the color are represented in two dimensions, and searches the colors included in the effective area in the captured image signal, a separate image filtering and conversion process is omitted It is possible to monitor the occurrence of the fire in real time because the system can execute the operation quickly and less load is applied.

둘째, 화염과 관계된 색상인 백색과 적색 성분을 CIE 색도도의 영역을 단순히 백색과 적색의 이격 거리를 지름으로 하는 동시에 백색 및 적색에 교점되는 원을 그리는 것으로 매우 간편하게 설정할 수 있기 때문에 시스템을 단순하게 구현할 수 있게 된다.Second, it is very simple to set the white and red components, which are related to the flame, to the area of the CIE chromaticity diagram, simply by drawing the circles intersecting white and red while making the distance between the white and red diameters, .

셋째, 실시간으로 촬영 영상을 분석하여 화재 발생 여부를 판단할 수 있기 때문에 화재의 초기 대응이 보다 더 용이해지고, 그에 따라 재산 및 산림의 피해가 최소화 된다.Third, since it is possible to judge whether or not a fire occurs by analyzing the photographed image in real time, the initial response of the fire becomes easier and the damage of the property and the forest is minimized accordingly.

넷째, 카메라 및 감시 장비 외에 추가적으로 필요한 장치가 없기 때문에 설비비용이 절약된다.Fourth, there is no additional equipment other than camera and surveillance equipment, which saves equipment costs.

다섯째, 화재영역 검출부가 화재가 의심되는 영역을 다양한 방법으로 4단계에 걸쳐 확인하기 때문에 단풍 및 꽃의 붉은색, 등산객의 붉은 옷을 화재로 오인하는 상황이 방지된다.Fifth, since the fire area detection unit confirms the area where the fire is suspected in various steps in four steps, it is prevented that the red color of the leaves and flowers and the red clothes of the hikers are mistaken for fire.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 영상의 색상정보를 이용한 실시간 화재 감지 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 영상의 색상정보를 이용한 실시간 화재 감지 시스템의 보정부가 프레임의 휘도 보정을 실시한 예.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 영상의 색상정보를 이용한 실시간 화재 감지 시스템의 화재영역 검출부가 프레임에 관심영역을 설정한 예.
도 4는 본 발명의 일 실시예로서, CIE 색도도 중 CIE 1931 색도도에 유효 범위, 유효 범위의 분할 예 및 연기 색상 영역 예가 설정된 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 영상의 색상정보를 이용한 실시간 화재 감지 시스템의 화재영역 검출부가 관심영역 내부에 블록을 설정한 예.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 영상의 색상정보를 이용한 실시간 화재 감지 시스템의 화재영역 검출부가 현재 분석 프레임과 이전 프레임을 비교하는 예.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 영상의 색상정보를 이용한 실시간 화재 감지 시스템의 화재영역 검출부가 블록 외부의 연기를 검출하기 위해 외곽 블록을 추가로 설정한 예.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 영상의 색상정보를 이용한 실시간 화재 감지 방법의 순서도.1 is a block diagram of a real-time fire detection system using color information of an image according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an example of luminance correction of a correction-added frame of a real-time fire detection system using color information of an image according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 3 is an example in which a fire area detector of a real-time fire detection system using color information of an image sets an area of interest in a frame according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing an effective range, a division example of an effective range, and an example of a smoke color area in the CIE chromaticity diagram of the CIE chromaticity diagram according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 5 illustrates an example in which a fire area detector of a real-time fire detection system using color information of an image sets blocks in a region of interest according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 6 illustrates an example in which a fire area detector of a real-time fire detection system using color information of an image according to an embodiment of the present invention compares a current analysis frame with a previous frame.
7 is an example in which a fire area detector of a real-time fire detection system using color information of an image according to an embodiment of the present invention further sets an outline block to detect smoke outside a block.
8 is a flowchart of a real-time fire detection method using color information of an image according to an embodiment of the present invention.

이하, 상기와 같은 본 발명의 기술적 사상에 따른 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment according to the technical idea of the present invention will be described as follows.

도 1과 같이, 본 발명의 실시예에 따른 영상의 색상정보를 이용한 실시간 화재 감지 시스템은 촬영 영상에서 전 영상과 차이가 있는 프레임을 추출하는 스캔부(100)와, 환경에 따라 휘도 보정값을 설정하고, 휘도 보정값을 프레임에 적용하여 휘도를 보정하는 보정부(200)와, 프레임에 기 설정된 유효 영역에 포함되는 색상이 포함되어 있으면 화재가 발생한 것으로 판단하는 화재영역 검출부(300)와, 화재영역 검출부(300)가 화재가 발생한 것으로 판단하면 경고를 실행하는 경고부(500)를 포함한다.As shown in FIG. 1, a real-time fire detection system using color information of an image according to an embodiment of the present invention includes a scan unit 100 for extracting a frame having a difference from an entire image in a photographed image, A fire area detector 300 for determining that a fire has occurred if a color included in the effective area set in the frame is included, And a warning unit 500 for executing a warning when the fire zone detection unit 300 determines that a fire has occurred.

촬영되는 영상을 실시간으로 분석하여 조기에 화재를 식별하는 자동화 시스템은 일반적으로, 감시 영역의 영상을 획득하는 카메라와, 카메라가 획득한 영상을 분석하여 화재 발생 유무를 판단하는 감시 장비로 구성된다. An automation system for analyzing a captured image in real time to identify a fire early is generally composed of a camera for acquiring an image of a surveillance region and a surveillance device for analyzing the image acquired by the camera to determine whether a fire has occurred.

카메라는 감시 영역의 촬영을 위해 상기 영역과 동일 환경에 설치되고, 감시 장비는 카메라와 유무선으로 연결되어 촬영된 영상을 전송받는다.The camera is installed in the same environment as the above area for photographing the surveillance area, and the surveillance equipment is connected to the camera by wired / wireless, and receives the photographed image.

감시 장비의 환경은 CPU, RAM, ROM, 저장장치 등으로 구성되고, Windows, ios, 안드로이드, 리눅스 등의 운영체제로 제어되는 환경이며, 단일 하드웨어로 구현될 수도 있지만, 복수개의 하드웨어가 유기적으로 연결되어 감시 장비의 기능을 수행할 수도 있다.The environment of surveillance equipment consists of CPU, RAM, ROM, and storage device, and is controlled by operating system such as Windows, iOS, Android, Linux and so on. It can be implemented as single hardware but multiple hardware is connected organically It may also function as a surveillance device.

감시 장비가 영상을 분석하여 화재가 발생한 것으로 판단하면 화재가 발생했음을 알리는 경고를 실행한다. 경고는 시청각적인 방법으로 제공될 수 있으며, 경고가 실행되면 화재 진화 작업을 벌여 화재가 확산되는 것을 방지할 수 있게 된다.When the surveillance equipment analyzes the image and judges that a fire has occurred, it warns that a fire has occurred. The warning can be provided in an audiovisual way, and when the warning is issued, the fire evolving work can be done to prevent the spread of the fire.

본 발명의 실시예는 감시 장비에 포함되는 시스템의 하나로 볼 수 있다.The embodiment of the present invention can be regarded as one of the systems included in the surveillance equipment.

스캔부(100)는 카메라가 촬영한 영상에서 전 영상, 즉 전 프레임과 현재의 프레임을 비교하여 차이가 있는 프레임을 추출한다.The scan unit 100 compares the previous frame with the current frame in the image captured by the camera, and extracts a frame having a difference.

프레임의 차이는 프레임 이미지를 구성하는 픽셀의 색상이 변화하는 것이다.The difference between the frames is that the color of the pixels constituting the frame image changes.

일반적으로 카메라는 고정되어 지정된 영역을 연속으로 촬영하므로 촬영된 영상의 범위는 변화되지 않아 프레임간의 차이를 비교하기가 용이하다.In general, since the camera is fixed and the designated area is continuously shot, the range of the photographed image is not changed, and it is easy to compare the difference between the frames.

도 2를 참고하면, 보정부(200)는 시각에 따른 일조량 및 일조 방향의 변화, 날씨의 변화에 따라 촬영된 영상의 휘도가 변화되는 것을 가능한 동일한 조건으로 보정하기 위한 구성이다.Referring to FIG. 2, the corrector 200 is configured to correct, under the same conditions as possible, the change in the brightness of the photographed image in accordance with the change in the amount of sunshine, the sunrise direction, and the change in weather according to the time.

보정부(200)는 촬영된 영상의 휘도를 증감시키는 휘도 보정값을 설정하는데, 관찰자의 입장에서 태양의 이동주기는 날짜 및 시각에 따라 일정함에 따라 휘도 보정값을 정하기 위한 구성은 날짜 및 시각에 대응하여 일정하게 변화하는 상수를 포함한다.The correction unit 200 sets a luminance correction value for increasing or decreasing the luminance of the photographed image. As the movement period of the sun is constant according to the date and time from the viewpoint of the observer, the configuration for determining the luminance correction value is the date and time And a constant that varies correspondingly.

또한, 휘도는 날씨의 흐린 정도가 심할수록 감소하므로, 보정부(200)는 감시 현장의 현재 날씨 정보를 수집하는 환경정보 수집부(210)를 포함한다. 보정부(200)는 환경정보 수집부(210)를 통해 획득한 날씨정보를 통해 상기 상수를 가감하여 휘도 보정값을 설정하게 된다.In addition, since the brightness decreases as the degree of cloudiness of the weather increases, the correction unit 200 includes an environment information collection unit 210 that collects current weather information of the monitoring site. The correction unit 200 sets the brightness correction value by adding or subtracting the constant based on the weather information acquired through the environment information collection unit 210. [

휘도 보정값은 0.8배 내지 1.2배 정도가 될 수 있다.The luminance correction value may be about 0.8 to 1.2 times.

보정부(200)는 휘도 보정값이 설정되면 스캔부(100)에서 추출한 프레임의 휘도 값에 적용하여 프레임의 보정을 실시한다.When the luminance correction value is set, the correction unit 200 applies the correction value to the luminance value of the frame extracted by the scanning unit 100 to perform frame correction.

하지만, 일조량 및 날씨가 어떠하든 화재의 화염 색상과 밝기는 절대적으로 큰 차이가 없을 수 있어, 오히려 보정부(200)에서 프레임의 휘도를 보정하면 화염의 색상이 변화되어 올바로 화재를 판단하지 못하게 될 수 있으므로 보정부(200)의 프레임 보정은 선택적으로 실시할 수 있는 것이 바람직하다.However, regardless of the amount of sunshine and weather, the flame color and brightness of the fire may not be absolutely large, and if the brightness of the frame is corrected by the correction unit 200, the color of the flame may change, Therefore, it is preferable that the frame correction of the correction unit 200 can be selectively performed.

화재영역 검출부(300)는 본 발명의 실시예에서 핵심이 되는 구성으로서, 프레임의 색상 및 색상의 분포 등을 스캔하여, 스캔된 값이 기 설정된 기준 이상이면 화재가 발생한 것으로 판단하게 된다.The fire area detecting unit 300 scans the color and color distribution of the frame and determines that a fire has occurred when the scanned value is equal to or greater than a predetermined reference.

화재영역 검출부(300)는 크게 4개의 검출 과정으로 분석을 실시하는데, 각 과정을 실시하는 구성은 이하와 같다.The fire area detecting unit 300 mainly performs the analysis by four detection processes, and the construction for performing each process is as follows.

도 3을 참조하면, 1차 검출부(310)는 추출된 프레임에서 휘도가 기 설정된 임계치의 이상인 영역 또는 적색 성분이 포함된 영역을 관심영역으로 설정한다.Referring to FIG. 3, the primary detection unit 310 sets a region having a luminance higher than a preset threshold value or an area including a red component in the extracted frame as a region of interest.

휘도는 광원의 단위 면적당 밝기 정도를 나타내는 것으로, 발광원 또는 투과면이나 반사면의 표면 밝기를 가리킨다.The brightness indicates the degree of brightness per unit area of the light source and indicates the brightness of the surface of the light-emitting source, the transmitting surface, or the reflecting surface.

화염은 광원으로서 일반적으로 주변보다 휘도가 더 높다. 따라서 프레임에서 휘도가 높은 영역은 화재와 관계된 것으로 판단하고 관심영역으로 설정한다.A flame is a light source and generally has a higher luminance than its surroundings. Therefore, it is determined that the area having a high luminance in the frame is related to the fire, and is set as the area of interest.

추출된 프레임은 이미지 형태를 취해 직접적으로 발광하는 영역이 존재하지 않으므로 색상 속성에서 보았을 때, 휘도의 높고 낮음은 색상의 밝기 값을 통해서도 판단할 수 있다.Since the extracted frame does not have an area directly emitting light by taking an image form, high and low brightness can be judged through the brightness value of the color when viewed from the color attribute.

관심영역으로 설정될 휘도 성분의 임계치는 YCbCr에서 Y(Luma)의 값이 150 이상일 경우로 실시될 수 있다.The threshold value of the luminance component to be set as the region of interest can be implemented when the value of Y (Luma) in YCbCr is 150 or more.

또한, 일정한 광물이 연소되지 않는 한 일반적인 화염의 색상은 적색 성분을 포함한다. 따라서 1차 검출부(310)는 프레임에서 적색 성분이 포함된 영역도 함께 관심 영역으로 설정한다.In addition, as long as certain minerals are not burned, the color of a common flame includes a red component. Therefore, the primary detection unit 310 also sets the region including the red component in the frame as the region of interest.

적색 성분의 포함 여부를 판단하는 기준, 즉 적색 성분의 임계치는 RGB 모델을 기준으로 R값이 200 이상일 경우로 할 수 있다.The criterion for determining whether or not the red component is included, that is, the threshold value of the red component, can be set when the R value is 200 or more based on the RGB model.

관심영역은 휘도가 높은 영역과 적색 성분을 포함하는 영역에 각각 설정될 수 있으며, 휘도가 높고 동시에 적색 성분도 포함하는 영역에 설정될 수도 있다.The region of interest may be set to a region having a high luminance and a region including a red component, respectively, and may be set to a region having a high luminance and also including a red component.

관심영역은 도 3과 같이 하나의 프레임에 복수개로 구성될 수 있다.As shown in FIG. 3, a plurality of interest regions may be arranged in one frame.

만약 해당되는 관심영역이 존재하지 않으면 화재가 발생하지 않은 것으로 판단하고 영상 감시를 진행 한다.If there is no corresponding area of interest, it is judged that no fire has occurred and video surveillance is performed.

2차 검출부(320)는 관심영역의 픽셀 중 유효 영역에 대응하는 색상을 블록화한다.The secondary detection unit 320 blocks the hue corresponding to the effective region among the pixels of the ROI.

유효 영역은 프레임에서 화염을 색상 값으로 검출하기 위한 것이다.The effective area is for detecting the flame as a color value in the frame.

도 4를 참조하면, 일 실시예로서, 유효 영역은 CIE 색도도 상에 백색(W)과 적색(R)의 이격 거리를 지름으로 하는 동시에 백색(W) 및 적색(R)에 교점되는 원의 내부 영역을 포함한다.Referring to FIG. 4, in one embodiment, the effective area has a diameter of a distance between white W and red R on a CIE chromaticity diagram, and a circle intersecting white (W) and red (R) And an inner region.

CIE 색도도는 국제조명위원회(CIE; Commission internationale de l'ㅹclairage)에서 제정한 표준 측색 시스템이다. CIE에서 제정한 색도도에는 CIE(L*a*b) 균등 색 공간을 기초로 하는 CIE 1931 색도도와, CIE(L*u*v) 균등 색 공간이라는 균등 색차 색도 시스템을 기초로 한 CIE 1960 색도도, CIE 1964 색도도, CIE 1976 색도도 및 CIE Lab 색도도 등을 포함한다.The CIE chromaticity diagram is a standard colorimetric system established by the Commission Internationale de l'Île clair (CIE). CIE 1900 chromaticity diagram based on CIE (L * a * b) uniform color space and CIE 1960 chromaticity diagram based on an equal color chromaticity system called CIE (L * u * v) CIE 1964 chromaticity diagram, CIE 1976 chromaticity diagram, CIE Lab chromaticity diagram, and the like.

이러한 CIE 색도도는 색상을 3차원으로 표현하는 RGB와는 달리, CIE 색도도는 색상을 2차원 좌표로 표현할 수 있기 때문에 평면상에 용이하게 유효 색 범위를 설정할 수 있는 장점이 있다.This CIE chromaticity diagram is advantageous in that an effective color range can be easily set on a plane since the CIE chromaticity diagram can express the color in two-dimensional coordinates unlike RGB which expresses colors in three dimensions.

본 실시예에서는 CIE 색도도 중 CIE 1931 색도도에 화재와 관계된 색상 영역을 설정하는 것으로 실시되었다.In this embodiment, a color region related to fire is set in the CIE chromaticity diagram of CIE 1931 chromaticity diagram.

본 발명의 실시예는 CIE 1931 색도도에서 화염과 관계된 붉은 색 계통이 분포된 영역을 유효 영역으로 설정하고, 촬영된 영상의 프레임에서 유효 영역에 포함된 색상을 검출하기 때문에 화재의 신속한 검출이 가능하게 된다.In the embodiment of the present invention, the region where the red color system related to the flame is distributed in the CIE 1931 chromaticity diagram is set as the effective region, and the color contained in the effective region is detected in the frame of the captured image, .

구체적으로, CIE 1931 색도도 상에서 백색(W)의 x,y 좌표는 (0.3333, 0.3333)이고, 적색의 x,y 좌표는 (0.735, 0.265)이다. 또한, 유효 영역의 중점 x,y 좌표는 (0.534, 0.299)이고, 백색과 적색의 이격 거리, 즉 유효 영역의 지름(d)의 길이는 0.815422, 반지름(r)의 길이는 0.407711이다.Specifically, the x and y coordinates of white (W) are (0.3333, 0.3333) on the CIE 1931 chromaticity diagram, and the x and y coordinates of red are (0.735, 0.265). In addition, the x, y coordinates of the effective region are (0.534, 0.299), and the distance between white and red, that is, the length of the diameter d of the effective region is 0.815422 and the length of the radius r is 0.407711.

유효 영역 중 CIE 색도도의 외곽에 위치한 범위는 색상 좌표가 존재하지 않으므로 유효 영역에 포함되지 않는다.The range located outside the CIE chromaticity diagram of the effective area is not included in the valid area since there is no color coordinate.

프레임의 관심영역에 표시된 픽셀의 색상이 CIE 색도도에 포함된 위치를 확인하기 위해, 2차 검출부(320)는 관심영역에 포함되는 픽셀의 색상을 CIE 색도도의 x,y좌표로 변환하고 유효 영역 내에 포함되는 색상인지 확인하게 된다.The secondary detection unit 320 converts the color of the pixel included in the ROI to the x, y coordinates of the CIE chromaticity diagram to check the position where the color of the pixel displayed in the ROI of the frame is included in the CIE chromaticity diagram, It is confirmed that the color is included in the area.

도 5를 참고하면, 2차 검출부(320)는 관심영역의 픽셀 중 유효 영역의 색상에 포함되는 픽셀만으로 블록을 구성한다.Referring to FIG. 5, the secondary detection unit 320 forms a block using only the pixels included in the color of the effective region among the pixels of the ROI.

특정 픽셀의 색상이 CIE 색도도의 유효 영역 내에 포함되는지 확인하는 것을 수식으로 표현하면 아래와 같다.The verification of whether the color of a specific pixel is included in the effective area of the CIE chromaticity diagram can be expressed as follows.

수학식 1에서 D는 촬영 영상 내 픽셀의 색상에 대응하는 CIE 색도도의 좌표와 유효 영역 중심점 좌표 사이의 거리이며, r은 유효 영역의 반지름이다.In the equation (1), D is the distance between the coordinate of the CIE chromaticity diagram corresponding to the color of the pixel in the photographed image and the coordinate of the effective area center point, and r is the radius of the effective area.

수학식 1에 따르면, 촬영 영상 내 픽셀의 색상에 대응하는 CIE 색도도의 좌표와 유효 영역의 중심점 좌표(0.534, 0.299) 사이의 거리가 유효 영역의 반지름(r=0.407711) 길이 이하이면 유효 영역에 포함되는 것으로 판단할 수 있게 된다.According to Equation 1, if the distance between the coordinates of the CIE chromaticity diagram corresponding to the color of the pixels in the photographed image and the center point coordinates (0.534, 0.299) of the effective region is less than or equal to the radius of the effective region (r = 0.407711) It can be judged that it is included.

도시된 바와 같이, 2차 검출부(320)는 관심영역 내의 픽셀에서만 유효 영역에 포함되는 색상을 검색하므로, 블록 관심영역 내에 형성되어지게 된다. 관심영역으로 설정되더라도 픽셀의 색상이 유효 영역에 포함되지 않으면 블록이 존재하지 않는 관심영역이 발생할 수 있다.As shown in the figure, the secondary detection unit 320 searches for a color included in a valid region only in pixels within the region of interest, and thus is formed in the block region of interest. Even if the region of interest is set as the region of interest, if the color of the pixel is not included in the region of interest, a region of interest in which the block does not exist may occur.

또한, 2차 검출부(320)는 관심영역 내 픽셀 중 색상이 유효 영역 내에 포함되기는 하나, 블록화 진행 중 다른 블록과 인접되지 않고 산개된 픽셀은 상기 블록에 포함시키지 않는다. 이로써 블록은 색상이 유효 영역에 포함되면서도 서로 인접해 있는 픽셀들로만 구성되어진다.In addition, the secondary detection unit 320 does not include the pixels that are scattered but are not adjacent to other blocks in the progress of the blocking process, although the hue among pixels in the ROI is included in the effective region. In this way, the block is composed of pixels adjacent to each other, while the color is included in the effective area.

또한, 2차 검출부(320)는 블록이 복수개이면 각각의 블록을 용이하게 식별할 수 있도록 블록마다 식별명칭을 부여한다. 식별명칭은 블록마다 A, B, C 또는 가, 나, 다와 같이 부여될 수 있다.Further, the secondary detection unit 320 assigns an identification name to each block so that each block can be easily identified if there are a plurality of blocks. The distinguished name can be assigned to each block as A, B, C, or as follows.

도 5에는 블록에서 제외된 화염이 표시되어 있으나, 이는 실시예를 설명하기 위해 화염이 상대적으로 선명한 부위만을 블록화 한 것으로, 실제 본 발명이 실시되었을 때 설정되는 관심영역 및 블록화 하는 영역과는 차이가 있을 수 있다.FIG. 5 shows the flames excluded from the block. However, in order to explain the embodiment, only the relatively clear regions of the flames are blocked, and the difference between the region of interest and the region to be blocked Can be.

2차 검출부(320)는 관심영역 내에서 블록화가 완료되면 각 블록에 포함되는 픽셀의 개수가 기 설정된 개수 이상이면 3차 검출부(330)를 통한 검사를 실시한다.When the blocking is completed in the region of interest, the secondary detecting unit 320 performs the inspection through the tertiary detecting unit 330 when the number of pixels included in each block is equal to or greater than a predetermined number.

기 설정된 픽셀의 개수는 하나의 블록이 5개 이상의 픽셀로 구성되는 것으로 할 수 있다.The number of preset pixels may be one block consisting of five or more pixels.

블록 중 픽셀의 개수가 기 설정된 개수 이상인 것이 없으면 화재가 발생하지 않은 것으로 판단하고 영상 감시를 계속 한다.If the number of pixels in the block is not equal to or greater than the preset number, it is determined that no fire has occurred and the video monitoring is continued.

3차 검출부(330)는 유효 영역을 백색을 기준으로 복수개로 나누어 복수개의 영역을 설정하고(도 4 참조), 블록에서 복수개의 영역 내에 각각 포함되는 색상의 픽셀 개수를 검출한다.The tertiary detecting unit 330 divides the effective area into a plurality of areas based on white, sets a plurality of areas (see FIG. 4), and detects the number of pixels of each color included in the plurality of areas in the block.

화염의 내부는 적색 중에서도 상대적으로 밝으며, 외부는 상대적으로 어두운 특성을 가지고 있다. 이러한 화염의 특성을 이용하여 2차 검출부(320)를 통해 블록으로 설정된 영역이 실제 화염의 특징을 포함하는 지 확인하기 위하여 3차 검출부(330)는 유효 영역을 백색 기준으로 복수개로 나누는 것이다.The inside of the flame is relatively bright even in red, and the outside is relatively dark. The tertiary detection unit 330 divides the effective region into a plurality of regions based on the white reference in order to confirm whether the region set as a block through the secondary detection unit 320 includes the characteristics of the actual flame using the characteristics of the flame.

도 4의 일 실시예를 참조하면, 유효 영역은 백색을 중심으로 3개 영역으로 나누어 질 수 있는데, 유효 영역이 나누어지는 기준은 CIE 색도도 상에서 백색을 중점으로 하고, 유효 영역의 원 지름을 3등분한 각 점과 백색의 이격 거리를 반지름으로 하는 2개의 원을 생성하여, 생성된 원의 호를 경계로 유효 영역을 3개의 영역으로 분할한다.Referring to FIG. 4, the effective region can be divided into three regions centered on white. Basis for dividing the effective region is a white region on the CIE chromaticity diagram, and a circle diameter of the effective region is 3 We divide the effective area into three areas with the boundary of the generated circle by creating two circles with radii of the distance between the equally divided points and white.

유효 영역을 분할하는 원은 백색을 중점으로 하기 때문에 유효 영역의 원과 교접하는 형태를 가지게 된다. 도 4에는 유효 영역을 구분하는 2개의 원이 호의 일부만 표시되어 있는데, 화염과 관련된 색상은 유효 영역 안에서만 검출하기 때문에 유효 영역 외부의 호는 의미가 없으므로 생략한 것이다.The circle dividing the effective area has a form of intersecting with the circle of the effective area because the center is white. In FIG. 4, only a part of the two circles indicating the valid region is shown. Since the color related to the flame is detected only within the valid region, the call outside the valid region is omitted because it is meaningless.

유효 영역 원의 지름을 3등분하여 만들어진 3개 영역의 범위를 각각 수식으로 표현하면 이하와 같다.The range of the three regions created by dividing the diameter of the effective area circle into three equations is expressed as follows.

수학식 2 내지 수학식 4에서 D는 촬영 영상 내 픽셀의 색상에 대응하는 CIE 색도도의 좌표와 백색 좌표 사이의 거리이며, d는 유효 영역의 지름이다.In the equations (2) to (4), D is the distance between the coordinates of the CIE chromaticity diagram corresponding to the color of the pixels in the photographed image and the white coordinate, and d is the diameter of the effective area.

수학식 2에 따르면, 픽셀의 색상에 대응하는 CIE 색도도의 좌표와 백색 좌표(0.3333, 0.3333) 사이의 거리가 유효 영역 지름(d=0.815422)의 1/3 길이 미만이면 제1영역 안에 포함되는 것으로 판단하게 된다.According to Equation 2, if the distance between the coordinates of the CIE chromaticity diagram corresponding to the color of the pixel and the white coordinates (0.3333, 0.3333) is less than 1/3 of the effective area diameter (d = 0.815422) .

수학식 3에 따르면, 픽셀의 색상에 대응하는 CIE 색도도의 좌표와 백색 좌표(0.3333, 0.3333) 사이의 거리가 유효 영역 지름의 1/3 길이 이상이고, 유효 영역 지름의 2/3 길이 미만이면 제2영역 안에 포함되는 것으로 판단하게 된다.According to Equation (3), if the distance between the coordinate of the CIE chromaticity diagram corresponding to the color of the pixel and the white coordinates (0.3333, 0.3333) is equal to or longer than 1/3 of the effective area diameter and less than 2/3 of the effective area diameter It is determined to be included in the second area.

수학식 3에 따르면, 픽셀의 색상에 대응하는 CIE 색도도의 좌표와 백색 좌표(0.3333, 0.3333) 사이의 거리가 유효 영역 지름의 2/3 길이를 초과하면 제3영역 안에 포함되는 것으로 판단하게 된다. 물론, 거리가 유효 영역의 지름을 초과하면 유효 영역을 벗어나게 되므로, 거리는 유효 영역의 지름 이하인 것으로 한정된다.According to Equation (3), if the distance between the coordinates of the CIE chromaticity diagram corresponding to the color of the pixel and the white coordinates (0.3333, 0.3333) exceeds 2/3 of the effective area diameter, it is determined to be included in the third area . Of course, when the distance exceeds the diameter of the effective area, the distance exceeds the effective area, so that the distance is limited to the diameter of the effective area or less.

3차 검출부(330)는 블록의 픽셀이 제1영역 내지 제3영역에 포함된 비율이 기 설정된 비율을 만족하면 해당 블록이 화염 요소를 포함하고 있는 것으로 판단하고 4차 검출부(340)를 실행한다. 만약 블록의 픽셀이 기 설정된 비율을 만족하지 못하면 화염 요소가 없는 것으로 판단하고 영상 감시를 진행 한다.The tertiary detection unit 330 determines that the block includes the flame element if the ratio of the pixels of the block in the first to third regions satisfies a preset ratio, and executes the fourth-order detection unit 340 . If the pixel of the block does not satisfy the preset ratio, it is judged that there is no flame element and the video surveillance is proceeded.

기 설정된 제1영역 내지 제3영역에 포함된 비율이란, 예를 들어, 블록 내 제1영역에 포함되는 픽셀이 50% 이상이고, 제2영역에 포함되는 픽셀이 30% 이상이고, 제3영역에 포함되는 픽셀이 20% 이상인 경우가 될 수 있다.For example, the pixels included in the first area within the block are 50% or more, the pixels included in the second area are 30% or more, and the pixels included in the third area May be 20% or more.

블록의 픽셀들은 2차 검출부(320)에서 유효 영역에 포함되는 것으로 확인된 픽셀이므로 각 픽셀은 제1영역 내지 제3영역 중 하나에 반드시 포함되게 된다.Since the pixels of the block are confirmed to be included in the valid region in the secondary detection unit 320, each pixel is necessarily included in one of the first region to the third region.

유효 영역을 분할하는 개수는 상술된 실시예의 3개만으로 한정되는 것이 아니라, 2개 또는 4개 이상이 될 수도 있다.The number of divisions of the effective area is not limited to three of the above-described embodiments, but may be two or four or more.

도 6과 같이, 4차 검출부(340)는 현재 분석중인 프레임의 이전 프레임에서 블록에 대응하는 위치의 픽셀이 유효 영역에 포함되는 개수를 검출하여, 앞서 검출한 현재 분석중인 프레임에서의 블록에 포함된 픽셀 개수와 비교한다.As shown in FIG. 6, the fourth-order detecting unit 340 detects the number of pixels included in the valid region corresponding to the block in the previous frame of the currently analyzed frame, With the number of pixels.

만약 이전 프레임의 블록 대응 영역에 포함된 픽셀 중 유효 영역에 포함되지 않는 것이 있다면, 시간의 흐름에 따라 유효 영역에 포함되는 픽셀의 수가 증가되고 있음을 의미하므로 화재가 확산되고 있는 것으로 판단할 수 있게 된다.If there is a block that is not included in the valid area of the block corresponding area of the previous frame, it means that the number of pixels included in the valid area increases with time, so that it can be determined that the fire is spreading do.

따라서 4차 검출부(340)는 시간 흐름 순서를 기준으로 현재 분석중인 프레임의 이전 프레임을 로드하여 분석하는 과정을 실시한다.Therefore, the fourth-order detector 340 performs a process of loading and analyzing a previous frame of a current analysis frame based on the time-sequence order.

일반적으로 촬영되는 영상을 실시간으로 분석하여 조기에 화재를 식별하는 자동화 시스템은 카메라로 획득된 영상을 일정 분량을 저장하기 때문에 4차 검출부(340)에서 과거 프레임을 로드하는 것이 가능해진다.In general, an automation system for analyzing a photographed image in real time to identify a fire early can store a certain amount of the image obtained by the camera, so that it is possible to load a past frame in the quadratic detector 340.

도 7과 같이, 화재 발생 여부를 마지막으로 더욱 명확히 확인하기 위해, 4차 검출부(340)는 프레임에 설정된 블록의 외부 영역에서 연기로 판단되는 영역을 검출한다.As shown in FIG. 7, the fourth-order detector 340 detects an area determined to be smoke in an outer area of a block set in the frame to finally confirm whether or not a fire has occurred.

연기를 판단하기 위한 영역을 한정하기 위해, 블록의 외부 영역은 블록의 2배 내지 10배의 너비를 가지고, 블록의 외곽에 설정된다.To define the area for judging the smoke, the outer area of the block has a width that is two to ten times the width of the block, and is set at the periphery of the block.

도시된 바와 같이, 연기를 검출하기 위한 외곽 블록은 블록을 중심으로 설정되어 화재가 발생한 것으로 예상되는 블록의 외부에서 연기로 추정되는 색상이 분포되어있는지 확인하게 된다.As shown in the figure, the outer block for detecting the smoke is set around the block, and it is checked whether colors assumed to be smoke are distributed outside the block where the fire is expected to occur.

연기의 색상은 일반적으로 백색 내지 검정색이므로 4차 검출부(340)는 외곽 블록에 포함된 픽셀 중 CIE 색도도의 백색 주변 색상을 가진 픽셀을 검색하는 것으로 연기로 판단되는 색상을 검출할 수 있다.(도 4 연기 색상 영역 참고)Since the color of the smoke is generally white to black, the fourth-order detecting unit 340 may detect a color judged to be smoke by searching a pixel having a white surrounding color of the CIE chromaticity diagram among the pixels included in the outer block. 4 smoke color area)

연기로 판단될 수 있는 색상의 좌표 범위를 수학식으로 나타내면 아래와 같다.The coordinate range of color that can be judged by smoke is expressed by the following equation.

수학식 5에서 D는 촬영 영상 내 픽셀의 색상에 대응하는 CIE 색도도의 좌표와 백색 좌표 사이의 거리이며, d는 유효 영역의 지름이다.In Equation 5, D is the distance between the coordinates of the CIE chromaticity diagram and the white coordinate corresponding to the color of the pixel in the photographed image, and d is the diameter of the effective area.

수학식 5에 따르면, 외곽 블록에 포함된 픽셀 색상에 대응하는 CIE 색도도의 좌표와 백색 좌표(0.3333, 0.3333)의 거리가 유효 영역 지름의 1/20 길이 미만이면 연기에 해당하는 색상인 것으로 판단하게 된다.According to Equation (5), when the distance between the coordinates of the CIE chromaticity diagram corresponding to the pixel color included in the outline block and the white coordinates (0.3333, 0.3333) is less than 1/20 of the effective area diameter, .

외곽 블록에서 연기에 해당하는 색상의 픽셀 분포가 30% 이상이면 화재가 발생한 영역 주위에 연기가 발생하고 있는 것으로 판단할 수 있다.If the pixel distribution of the color corresponding to the smoke in the outer block is 30% or more, it can be judged that smoke is generated around the fire area.

이와 같이, 스캔부(100)에서 추출된 프레임이 1차 검출부(310)를 통해 관심영역이 설정되고, 2차 검출부(320)를 통해 블록이 설정되고, 3차 검출부(330)를 통해 색상 분포가 확인되고, 4차 검출부(340)를 통해 화재 색상이 확대됨이 확인되고, 외곽에 연기가 발생하는 것으로 판단되면 화재영역 검출부(300)는 화재가 발생한 것으로 최종 판단하게 된다.In this way, the frame extracted from the scanning unit 100 is set to the ROI through the primary detection unit 310, the block is set through the secondary detection unit 320, and the color distribution It is confirmed that the fire color is enlarged through the fourth detection unit 340. If it is determined that smoke is generated in the outskirts, the fire area detection unit 300 finally determines that a fire has occurred.

화재가 발생한 것으로 최종 판단되면, 경고부(500)가 경고를 실행한다.If it is finally determined that a fire has occurred, the warning unit 500 executes a warning.

경고는 스피커를 통해 재생되는 사이렌, 경광등의 작동 등의 방법이 될 수 있다.The warning may be a method of operating a siren or a warning lamp to be reproduced through a speaker, or the like.

이어서, 본 발명의 실시예에 따른 영상의 색상정보를 이용한 실시간 화재 감지 방법을 설명한다.Next, a real-time fire detection method using color information of an image according to an embodiment of the present invention will be described.

도 8과 같이, 본 발명의 실시예는 촬영 영상의 색상정보를 분석하여 실시간으로 화재 발생을 감지하는 방법에 있어서, 핵심적으로 화재영역 검출부(300)가 촬영 영상에 CIE 색도도를 기준으로 설정된 유효 영역에 포함되는 색상의 픽셀을 블록화 하는 단계(S324)를 포함한다.As shown in FIG. 8, in the method of detecting fire occurrence in real time by analyzing the color information of the photographed image, the embodiment of the present invention is mainly characterized in that the fire area detecting unit 300 detects And blocking the pixels of the hue included in the area (S324).

이 때, 유효 영역은 CIE 색도도 상에 백색과 적색의 이격 거리를 지름으로 하는 동시에 상기 백색 및 상기 적색에 교점되는 원의 내부에 위치한 색상인 것을 특징으로 한다.In this case, the effective area is a color located in a circle intersecting the white color and the red color, while having a separation distance of white and red on the CIE chromaticity diagram.

또한, 화재영역 검출부(300)가 블록에서 복수개로 분할된 유효 영역 내에 각각 포함되는 색상의 픽셀 개수가 기 설정된 수 이상인지 비교하는 단계(S330)도 더 포함한다.The method further includes a step S330 of comparing the number of pixels of each color contained in the effective area divided into a plurality of blocks in the block by a predetermined number or more.

이 때, 복수개로 분할된 유효 영역은 백색을 기준으로 복수개로 나누어진 것을 특징으로 한다.In this case, the plurality of valid areas are divided into a plurality of areas based on white.

도면에 근거하여 본 발명의 실시예는 촬영 영상의 색상정보를 분석하여 실시간으로 화재 발생을 감지하는 방법을 순차적으로 설명한다.The embodiment of the present invention will sequentially describe a method of detecting the occurrence of a fire in real time by analyzing color information of a photographed image.

본 발명의 실시예는 크게, 스캔부(100)가 촬영 영상에서 전 영상과 차이가 있는 프레임을 추출하는 단계(S140)와, 화재영역 검출부(300)가 프레임에 기 설정된 유효 영역에 포함되는 색상이 포함되어 있는지 검출하는 단계(S324)와, 화재가 발생한 것으로 판단되면 경고부(500)가 경고를 실행하는 단계(S500)를 포함한다.The embodiment of the present invention mainly includes a step S140 of extracting a frame having a difference from the previous image in the photographed image by the scan unit 100, A step S324 of detecting whether or not a fire has occurred, and a step S500 of executing a warning by the warning unit 500 when it is determined that a fire has occurred.

유효 영역은 CIE 색도도 상에 백색과 적색의 이격 거리를 지름으로 하는 동시에 백색 및 적색에 교점되는 원의 내부 영역이다.The effective area is the inner area of the circle intersecting the white and red while making the separation distance between white and red on the CIE chromaticity diagram.

스캔부(100)가 프레임을 추출(S140)하면 보정부(200)가 시각 또는 날씨에 따라 설정된 휘도 보정값(S120)으로 프레임의 휘도를 보정하는 단계(S200)를 더 포함할 수 있다.When the scan unit 100 extracts a frame (S140), the correcting unit 200 may correct the brightness of the frame by the brightness correction value S120 set according to time or weather (S200).

화재영역 검출부(300)의 프로세스를 더욱 상세히 하면, 1차 검출부(310)가 프레임에서 휘도가 기 설정된 임계치의 이상인 영역 또는 적색(Red) 성분이 포함된 영역(S312)을 관심영역으로 설정하는 단계(S314)와, 2차 검출부(320)가 관심영역의 픽셀 중 유효 영역에 대응하는 색상을 가진 픽셀을 인접한 것 끼리 블록화 하는 단계(S324)를 포함한다.The process of the fire area detecting unit 300 is described in more detail. The primary detecting unit 310 sets an area S312 in which a brightness is higher than a predetermined threshold value or a red area S312 as a region of interest (S314), and a step S324 in which the secondary detection unit 320 blocks neighboring pixels having a hue corresponding to a valid region out of the pixels of the ROI (S324).

유효 영역은 상술된 바와 같이 CIE 색도도 상에 백색과 적색의 이격 거리를 지름으로 하는 동시에 상기 백색 및 상기 적색에 교점되는 원의 내부에 위치한 색상이다.The effective area is a color located within the circle intersecting the white and the red, with the white and red separation distances on the CIE chromaticity diagram as described above.

또한, S324단계에 이어서, 2차 검출부(320)가 블록의 픽셀 수가 유효 픽셀 수 이상인지 비교하는 단계(S326)를 포함한다.In addition, following step S324, the secondary detection unit 320 compares the number of pixels of the block with the number of effective pixels (S326).

유효 픽셀이란 유효 영역의 색상에 포함되는 색상을 가진 픽셀을 가리킨다.An effective pixel refers to a pixel having a color included in the color of the effective area.

또한, S326단계에 이어서, 블록의 픽셀 수가 유효 픽셀 수 이상이면, 3차 검출부(330)가 유효 영역을 백색을 기준으로 복수개로 나누어 복수개의 영역을 설정하고, 블록에서 복수개의 영역 내에 각각 포함되는 색상의 픽셀 수를 검출하는 단계(S330), 4차 검출부(340)가 현재 분석중인 프레임의 이전 프레임에서 블록에 대응하는 위치의 픽셀 중 유효 영역에 포함되는 개수를 검출하고, 블록의 픽셀의 수와 비교하는 단계(S342), 프레임에서의 유효 픽셀 수가 이전 프레임의 유효 픽셀 수 이상이면, 4차 검출부(340)가 프레임에 설정된 블록의 외부에 블록의 2배 내지 10배의 너비를 가지는 외곽 블록을 설정하는 단계(S344), 4차 검출부(340)가 외곽 블록에 기 설정된 연기의 색상이 포함되었는지 확인하는 단계(S346)를 포함한다.If the number of pixels in the block is greater than or equal to the number of effective pixels, the tertiary detection unit 330 divides the effective region into a plurality of regions based on white, sets a plurality of regions, (Step S330). The fourth-order detecting unit 340 detects the number of pixels included in the valid area among the pixels at the position corresponding to the block in the previous frame of the current analysis frame, and detects the number of pixels (S342). If the number of effective pixels in the frame is equal to or greater than the effective number of pixels in the previous frame, the 4 < nd > order detection unit 340 determines whether the outline block (S344), and checking whether the quadratic detector 340 includes the color of the preset smoke in the outer block (S346).

상술된 단계를 통해 변화가 발생한 프레임에서 화재가 발생하였는지 자동으로 확인할 수 있으며, 화재가 발생한 것으로 판단되면 경고부(500)의 실행으로 화재 진화를 위한 인력이 신속히 대응을 할 수 있게 된다.Through the above-described steps, it is possible to automatically check whether a fire has occurred in a frame in which a change has occurred. If it is determined that a fire has occurred, manpower for fire evolution can quickly respond by executing the warning unit 500.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It is clear that the present invention can be suitably modified and applied in the same manner. Therefore, the above description does not limit the scope of the present invention, which is defined by the limitations of the following claims.

100 : 스캔부 200 : 보정부
210 : 환경정보 수집부 300 : 화재영역 검출부
310 : 1차 검출부 320 : 2차 검출부
330 : 3차 검출부 340 : 4차 검출부
500 : 경고부100: scan unit 200:
210: environment information collecting unit 300: fire area detecting unit
310 primary detection unit 320 secondary detection unit
330: tertiary detection unit 340: fourth-order detection unit
500: Warning section

Claims

CIE 색도도 상에 백색과 적색의 이격 거리를 지름으로 하는 동시에 상기 백색 및 상기 적색에 교점되는 원의 내부를 유효 영역으로 포함하고, 촬영 영상 중 상기 유효 영역에 포함되는 색상이 포함되어 있으면 화재가 발생한 것으로 판단하는 화재영역 검출부를 포함하고,
상기 화재영역 검출부는 상기 유효 영역을 백색을 기준으로 복수개로 나누어 복수개의 영역을 설정한 후 상기 촬영 영상에서 상기 복수개의 영역 내에 각각 포함되는 색상의 픽셀 개수가 기 설정된 수 이상이면 화재가 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 영상의 색상정보를 이용한 실시간 화재 감지 시스템.Wherein a white color space and a red color space are set to a diameter on the CIE chromaticity diagram and the inside of a circle intersecting the white color and the red color is included as an effective area and if a color contained in the effective area is included in the captured image, And a fire area detecting unit for determining that a fire has occurred,
Wherein the fire area detection unit sets a plurality of areas by dividing the effective area into a plurality of areas based on white and then determines that a fire occurs when the number of pixels of each color included in the plurality of areas in the captured image is equal to or greater than a predetermined number Wherein the real-time fire detection system uses the color information of the image.

삭제delete

제 1항에 있어서,
상기 CIE 색도도는 CIE 1931 색도도이고,
상기 CIE 색도도 상에서 상기 백색의 x,y 좌표는 0.3333, 0.3333인 것을 특징으로 하는 영상의 색상정보를 이용한 실시간 화재 감지 시스템.The method according to claim 1,
The CIE chromaticity diagram is CIE 1931 chromaticity diagram,
Wherein the x, y coordinates of the white color are 0.3333 and 0.3333 on the CIE chromaticity diagram.

제 1항에 있어서,
상기 CIE 색도도는 CIE 1931 색도도이고,
상기 CIE 색도도 상에서 상기 적색의 x,y 좌표는 0.735, 0.265인 것을 특징으로 하는 영상의 색상정보를 이용한 실시간 화재 감지 시스템.The method according to claim 1,
The CIE chromaticity diagram is CIE 1931 chromaticity diagram,
Wherein the x and y coordinates of the red color are 0.735 and 0.265 on the CIE chromaticity diagram, respectively.

제 1항에 있어서,
상기 CIE 색도도는 CIE 1931 색도도이고,
상기 CIE 색도도 상에서 상기 유효 영역의 중점의 x,y 좌표는 0.534, 0.299인 것을 특징으로 하는 영상의 색상정보를 이용한 실시간 화재 감지 시스템.The method according to claim 1,
The CIE chromaticity diagram is CIE 1931 chromaticity diagram,
Wherein the x, y coordinates of the center of the effective region on the CIE chromaticity diagram are 0.534 and 0.299.

제 1항에 있어서,
상기 CIE 색도도는 CIE 1931 색도도이고,
상기 CIE 색도도 상에서 상기 백색과 상기 적색의 이격 거리는 0.815422인 것을 특징으로 하는 영상의 색상정보를 이용한 실시간 화재 감지 시스템.The method according to claim 1,
The CIE chromaticity diagram is CIE 1931 chromaticity diagram,
Wherein a distance between the white color and the red color is 0.815422 on the CIE chromaticity diagram.

제 1항에 있어서,
상기 촬영 영상에서 전 영상과 차이가 있는 프레임을 추출하는 스캔부와;
상기 화재영역 검출부가 화재가 발생한 것으로 판단하면 경고를 실행하는 경고부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상의 색상정보를 이용한 실시간 화재 감지 시스템.The method according to claim 1,
A scan unit for extracting a frame having a difference from the previous image in the captured image;
Further comprising a warning unit configured to execute a warning when the fire zone detection unit determines that a fire has occurred.

촬영 영상에서 전 영상과 차이가 있는 프레임을 추출하는 스캔부와;
상기 프레임에 기 설정된 유효 영역에 포함되는 색상이 포함되어 있으면 화재가 발생한 것으로 판단하는 화재영역 검출부와;
상기 화재영역 검출부가 화재가 발생한 것으로 판단하면 경고를 실행하는 경고부를 포함하고,
상기 유효 영역은 CIE 색도도 상에 백색과 적색의 이격 거리를 지름으로 하는 동시에 상기 백색 및 상기 적색에 교점되는 원의 내부 영역을 포함하며,
상기 화재영역 검출부는 상기 유효 영역을 백색을 기준으로 복수개로 나누어 복수개의 영역을 설정한 후, 상기 프레임에서 상기 복수개의 영역 내에 각각 포함되는 색상을 가진 픽셀의 개수가 기 설정된 수 이상이면 화재가 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 영상의 색상정보를 이용한 실시간 화재 감지 시스템.A scan unit for extracting a frame having a difference from the previous image in the photographed image;
A fire area detector for determining that a fire has occurred if the frame includes a color included in a predetermined effective area;
And a warning unit for executing a warning when the fire zone detection unit determines that a fire has occurred,
Wherein the effective area comprises a circle inner area which intersects the white color and the red color, while having a separation distance of white and red on the CIE chromaticity diagram,
Wherein the fire area detection unit sets a plurality of areas by dividing the effective area into a plurality of areas based on white, and then, when a number of pixels each having a color included in each of the plurality of areas in the frame is equal to or greater than a predetermined number, Wherein the color information of the image is determined to be the color information of the image.

삭제delete

제 8항에 있어서, 상기 화재영역 검출부는
상기 프레임에서 휘도가 기 설정된 임계치의 이상인 영역 또는 적색 성분이 포함된 영역을 관심영역으로 설정하는 1차 검출부와;
상기 관심영역의 픽셀 중 상기 유효 영역에 대응하는 색상을 블록화 하는 2차 검출부와;
상기 유효 영역을 백색을 기준으로 복수개로 나누어 복수개의 영역을 설정하고, 상기 블록에서 상기 복수개의 영역 내에 각각 포함되는 색상의 픽셀 개수를 검출하는 3차 검출부를 포함하고,
상기 검출된 값을 종합하여 화재 발생 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 영상의 색상정보를 이용한 실시간 화재 감지 시스템.The fire detection apparatus according to claim 8, wherein the fire area detection unit
A primary detection unit that sets a region having a luminance higher than a predetermined threshold value or an area including a red component in the frame as a region of interest;
A secondary detection unit for blocking a color corresponding to the effective region among pixels of the ROI;
And a tertiary detection unit for detecting a number of pixels of a color contained in each of the plurality of areas in the block by dividing the effective area into a plurality of areas based on white,
And detecting whether or not a fire occurs by synthesizing the detected values.

제 11항에 있어서,
상기 2차 검출부는 상기 관심영역의 픽셀을 상기 CIE 색도도의 좌표로 변환하는 것을 특징으로 하는 영상의 색상정보를 이용한 실시간 화재 감지 시스템.12. The method of claim 11,
Wherein the secondary detection unit converts the pixels of the ROI into coordinates of the CIE chromaticity diagram.

제 11항에 있어서,
상기 2차 검출부는 상기 블록에 식별명칭을 부여하는 것을 특징으로 하는 영상의 색상정보를 이용한 실시간 화재 감지 시스템.12. The method of claim 11,
Wherein the secondary detection unit assigns an identification name to the block.

제 11항에 있어서,
상기 2차 검출부는 상기 블록 중 인접되지 않은 픽셀은 상기 블록에 포함시키지 않는 것을 특징으로 하는 영상의 색상정보를 이용한 실시간 화재 감지 시스템.12. The method of claim 11,
Wherein the secondary detection unit does not include non-adjacent pixels in the block, and does not include the non-adjacent pixels in the block.

제 11항에 있어서,
상기 3차 검출부는 상기 유효 영역을 상기 CIE 색도도 상에서 백색을 중점으로 하고, 상기 유효 범위 원 지름이 n등분된 각 지점과 상기 백색과의 이격 거리를 반지름으로 하는 n-1개의 원을 생성하여 상기 유효 영역을 복수개의 영역으로 설정하는 것을 특징으로 하는 영상의 색상정보를 이용한 실시간 화재 감지 시스템.12. The method of claim 11,
The tertiary detection unit generates n-1 circles having the effective area as a white point on the CIE chromaticity diagram, the distance between the points where the effective area circle diameter is divided by n and the white distance as radii Wherein the effective area is set as a plurality of areas.

제 15항에 있어서,
상기 n의 값은 3 이상인 것을 특징으로 하는 영상의 색상정보를 이용한 실시간 화재 감지 시스템.16. The method of claim 15,
Wherein the value of n is 3 or more.

제 11항에 있어서, 상기 화재영역 검출부는
상기 프레임의 이전 프레임에서 상기 블록에 대응하는 위치의 픽셀이 상기 유효 영역에 포함되는 개수를 검출하여, 앞서 검출한 상기 프레임에서의 블록에 포함된 픽셀 개수와 비교하는 4차 검출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상의 색상정보를 이용한 실시간 화재 감지 시스템.12. The system of claim 11, wherein the fire area detector
And a quadrature detector for detecting the number of pixels included in the valid area at a position corresponding to the block in the previous frame of the frame and comparing the detected number with the number of pixels included in the block in the detected frame A real - time fire detection system using color information of images.

제 17항에 있어서,
상기 4차 검출부는 상기 프레임에 설정된 블록의 외부 영역에서 연기로 판단되는 영역을 검출하는 것을 특징으로 하는 영상의 색상정보를 이용한 실시간 화재 감지 시스템.18. The method of claim 17,
Wherein the fourth detection unit detects an area determined as smoke in an outer area of a block set in the frame.

제 18항에 있어서,
상기 블록의 외부 영역은 상기 블록의 2배 내지 10배의 너비를 가지고, 상기 블록의 외곽에 설정되는 것을 특징으로 하는 영상의 색상정보를 이용한 실시간 화재 감지 시스템.19. The method of claim 18,
Wherein the outer region of the block has a width of 2 to 10 times the width of the block and is set at an outer portion of the block.

제 8항에 있어서,
환경에 따라 휘도 보정값을 설정하고, 상기 휘도 보정값을 상기 프레임에 적용하여 휘도를 보정하는 보정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상의 색상정보를 이용한 실시간 화재 감지 시스템.9. The method of claim 8,
Further comprising a correction unit for setting a brightness correction value according to an environment and applying the brightness correction value to the frame to correct the brightness.

제 20항에 있어서,
상기 보정부는 날씨정보를 획득하는 환경정보 수집부를 포함하고,
상기 보정부는 상기 환경정보 수집부에서 획득한 상기 날씨정보 및 시각 정보를 기반으로 휘도 보정값을 설정하는 것을 특징으로 하는 영상의 색상정보를 이용한 실시간 화재 감지 시스템.21. The method of claim 20,
Wherein the correcting unit includes an environment information collecting unit for obtaining weather information,
Wherein the correcting unit sets a brightness correction value based on the weather information and the time information acquired by the environment information collecting unit.

촬영 영상의 색상정보를 분석하여 실시간으로 화재 발생을 감지하는 방법에 있어서,
화재영역 검출부가 상기 촬영 영상에 CIE 색도도를 기준으로 설정된 유효 영역에 포함되는 색상의 픽셀을 블록화 하는 단계와,
상기 화재영역 검출부가 상기 블록에서 복수개로 분할된 상기 유효 영역 내에 각각 포함되는 색상의 픽셀 개수가 기 설정된 수 이상인지 비교하는 단계를 포함하고,
상기 유효 영역은 상기 CIE 색도도 상에 백색과 적색의 이격 거리를 지름으로 하는 동시에 상기 백색 및 상기 적색에 교점되는 원의 내부에 위치한 색상이며,
상기 복수개로 분할된 유효 영역은 백색을 기준으로 복수개로 나누어진 것을 특징으로 하는 영상의 색상정보를 이용한 실시간 화재 감지 방법.A method for detecting fire occurrence in real time by analyzing color information of a shot image,
Blocking the pixels of the color included in the effective region set on the basis of the CIE chromaticity diagram on the photographed image,
And comparing the number of pixels of each color included in the effective area divided by the block in the block with a predetermined number or more,
Wherein the effective region is a color located within a circle intersecting the white and red colors with a separation distance of white and red on the CIE chromaticity diagram,
Wherein the plurality of divided effective regions are divided into a plurality of regions based on a white color.

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(A) 스캔부가 촬영 영상에서 전 영상과 차이가 있는 프레임을 추출하는 단계;
(B) 화재영역 검출부가 상기 프레임에 기 설정된 유효 영역에 포함되는 색상이 포함되어 있는지 검출하고, 화재 발생 여부를 판단하는 단계;
(C) 화재 발생 판단 시 경고부가 경고를 실행하는 단계를 포함하고,
상기 유효 영역은 CIE 색도도 상에 백색과 적색의 이격 거리를 지름으로 하는 동시에 상기 백색 및 상기 적색에 교점되는 원의 내부 영역을 포함하며,
상기 (B) 단계는
1차 검출부가 상기 프레임에서 휘도가 기 설정된 임계치의 이상인 영역 또는 적색 성분이 포함된 영역을 관심영역으로 설정하는 단계;
2차 검출부가 상기 관심영역의 픽셀 중 상기 유효 영역에 대응하는 색상을 가진 픽셀을 인접한 것 끼리 블록화 하는 단계;
상기 2차 검출부가 상기 블록의 픽셀 수가 유효 픽셀 수 이상인지 비교하는 단계;
상기 블록의 픽셀 수가 상기 유효 픽셀 수 이상이면, 3차 검출부가 상기 유효 영역을 백색을 기준으로 복수개로 나누어 복수개의 영역을 설정하고, 상기 블록에서 상기 복수개의 영역 내에 각각 포함되는 색상의 픽셀 수를 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상의 색상정보를 이용한 실시간 화재 감지 방법.(A) extracting a frame having a difference from a previous image in a scan unit photographed image;
(B) detecting whether a fire area detecting unit includes a color included in a predetermined effective area in the frame and determining whether a fire occurs;
(C) executing a warning part warning when a fire occurrence is judged,
Wherein the effective area comprises a circle inner area which intersects the white color and the red color, while having a separation distance of white and red on the CIE chromaticity diagram,
The step (B)
The primary detection unit may set an area having a luminance higher than a predetermined threshold value or an area including a red component in the frame as a region of interest;
The secondary detection unit blocks neighboring pixels having a hue corresponding to the effective region among the pixels of the ROI;
Comparing the number of pixels of the block with the number of effective pixels;
Wherein when the number of pixels of the block is equal to or greater than the number of effective pixels, the tertiary detection unit sets a plurality of regions by dividing the effective region into a plurality of regions based on white, And detecting color information of the image based on the color information of the image.

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제 24항에 있어서, 상기 (B) 단계는
4차 검출부가 상기 프레임의 이전 프레임에서 상기 블록에 대응하는 위치의 픽셀 중 상기 유효 영역에 포함되는 개수를 검출하고, 상기 블록의 픽셀의 수와 비교하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상의 색상정보를 이용한 실시간 화재 감지 방법.25. The method of claim 24, wherein step (B)
The fourth detecting unit detects the number of pixels included in the valid area among the pixels at the position corresponding to the block in the previous frame of the frame and compares the detected number with the number of pixels of the block. A real - time fire detection method using information.

제 26항에 있어서, 상기 (B) 단계는
상기 프레임에서의 유효 픽셀 수가 상기 이전 프레임의 유효 픽셀 수 이상이면, 상기 4차 검출부가 상기 프레임에 설정된 블록의 외부에 상기 블록의 2배 내지 10배의 너비를 가지는 외곽 블록을 설정하는 단계;
상기 4차 검출부가 상기 외곽 블록에 기 설정된 연기의 색상이 포함되었는지 확인하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상의 색상정보를 이용한 실시간 화재 감지 방법.27. The method of claim 26, wherein step (B)
Setting an outline block having a width of 2 to 10 times the width of the block outside the block set in the frame if the number of effective pixels in the frame is equal to or more than the number of effective pixels in the previous frame;
And checking whether the color of the smoke set in the outer block is included in the quadratic detection unit.

제 24항에 있어서, 상기 (A)단계 다음으로,
보정부가 시각 또는 날씨에 따라 설정한 휘도 보정값으로 상기 프레임의 휘도를 보정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상의 색상정보를 이용한 실시간 화재 감지 방법.25. The method of claim 24, wherein, following step (A)
And correcting the luminance of the frame with the luminance correction value set by the correction unit in accordance with the time or the weather.