本實用新型涉及一種基于SIFT方法的森林火災火點識別模塊。

背景技術：

在國際上，林火監(jiān)測技術得到了工業(yè)發(fā)達國家的高度重視，開展此領域工作較好的主要是以美國為主的西方發(fā)達國家。例如：美國早在十多年前就建立了綜合的國家森林健康質量計劃，美國長期生態(tài)學研究網絡(The Long Term Ecological Network,LTER),國際長期生態(tài)研究網絡,全球陸地觀測系統(tǒng),英國建立了環(huán)境變化監(jiān)測網絡等。與此同時，國外的一些公司開發(fā)出許多優(yōu)秀的系統(tǒng)用于林火監(jiān)測。例如：ECP公司的森林火災監(jiān)控系統(tǒng)，利用計算機視覺和模式識別理論，采用模式識別算法，可以對4千米外的林火在短時間內進行識別并發(fā)出警報。Bosque公司的BSDS系統(tǒng)采用紅外和普通高清攝像機的雙波段進行監(jiān)控，在準確識別森林火災的同時還可以區(qū)別其它現(xiàn)象的干擾，誤報率低。

在我國森林火災監(jiān)測技術和國外比存在很大差距。森林火災具有突發(fā)性、隨機性、短時間內造成損失巨大性等特點，嚴重危害我區(qū)生態(tài)環(huán)境并造成巨大經濟損失。因此如何設計一種識別森林火災準確性高、工作穩(wěn)定的森林火災火點識別模塊成為本行業(yè)技術人員所要解決的技術問題。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術中存在的上述不足，而提供一種結構設計合理，識別森林火災準確性高、工作穩(wěn)定的基于SIFT方法的森林火災火點識別模塊。

本實用新型解決上述問題所采用的技術方案是：一種基于SIFT方法的森林火災火點識別模塊，其特征在于：包括云臺、模塊外殼、紅外熱像儀、高清攝像機、嵌入式電腦以及通信模塊，所述模塊外殼固定在云臺上，紅外熱像儀、高清攝像機、嵌入式電腦以及通信模塊固定在模塊外殼內，所述嵌入式電腦包括CPU、主板、存儲器、內存，CPU、存儲器、內存連接主板，通信模塊以及高清攝像機通過線纜連接主板，所述模塊外殼包括上殼體、下殼體，上殼體開設有用于容納紅外熱像儀、高清攝像機、嵌入式電腦以及通信模塊的腔體，腔體設置有朝下的開口，所述開口通過下殼體進行密封，所述上殼體的左端和右端開均設有用于從腔體內穿出高清攝像機的鏡頭的第一開孔，所述上殼體的頂部開設有用于從腔體內穿出通信模塊的天線的第二開孔，第一開孔、第二開孔連通腔體的內部空間，所述腔體內壁上開設有第一密封槽、第二密封槽，第一密封槽、第二密封槽均呈圓形，第一密封槽位于第一開孔的外側，第二密封槽位于第二開孔的外側，第一密封槽、第二密封槽分別插設有第一密封圈、第二密封圈，第一密封圈和第二密封圈的截面均呈L形。本實用新型采用上述結構，由于森林火災火點識別模塊集成了紅外熱像儀、高清攝像機和嵌入式電腦，可以對拍攝的森林畫面進行現(xiàn)場的識別判斷，識別森林火災準確性高，提高了避免了數(shù)據傳輸過程中，由于大流量視頻信號不流暢導致的信息延遲，判斷所得的報警信號可以通過通信模塊發(fā)送到遠程控制中心；模塊外殼的結構簡單，裝配方便，并且密封性能好，避免了水氣進入腔體內，有效保護了電子設備運作環(huán)境，因此大大提高了設備的穩(wěn)定性。

上殼體的內壁固定有一圈擋板，所述下殼體的上表面固定有一圈壓板，壓板的外側面相對下殼體的上表面傾斜設置，所述壓板的外側面和腔體的內壁紙件設置有第三密封圈，第三密封圈的截面呈Z字形。采用這種結構，壓板的外側面相對下殼體的上表面傾斜設置，從而可以通過外側面擠壓第三密封圈，從而提高了密封性。

作為優(yōu)選，還包括微型氣象站。

作為優(yōu)選，高清攝像機上安裝有長焦變倍鏡頭，長焦變倍鏡頭連接主板。

作為優(yōu)選，所述通信模塊采用GPRS通信模塊。

本實用新型與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點和效果：由于森林火災火點識別模塊集成了紅外熱像儀、高清攝像機和嵌入式電腦，可以對拍攝的森林畫面進行現(xiàn)場的識別判斷，識別森林火災準確性高，提高了避免了數(shù)據傳輸過程中，由于大流量視頻信號不流暢導致的信息延遲，判斷所得的報警信號可以通過通信模塊發(fā)送到遠程控制中心；模塊外殼的結構簡單，裝配方便，并且密封性能好，避免了水氣進入腔體內，有效保護了電子設備運作環(huán)境，因此大大提高了設備的穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例森林火災火點識別模塊的結構示意圖。

圖2是本實用新型實施例森林火災火點識別模塊的電路連接框圖。

圖3是本實用新型實施例模塊外殼的剖視結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖并通過實施例對本實用新型作進一步的詳細說明，以下實施例是對本實用新型的解釋而本實用新型并不局限于以下實施例。

參見圖1-圖3，本實施例基于SIFT方法的森林火災火點識別模塊，包括云臺1、模塊外殼2、紅外熱像儀3、高清攝像機4、嵌入式電腦以及通信模塊5，所述模塊外殼2固定在云臺1上，紅外熱像儀3、高清攝像機4、嵌入式電腦以及通信模塊5固定在模塊外殼2內，所述嵌入式電腦包括CPU、主板、存儲器、內存，CPU、存儲器、內存連接主板，通信模塊5以及高清攝像機4通過線纜連接主板，所述模塊外殼2包括上殼體21、下殼體22，上殼體21開設有用于容納紅外熱像儀3、高清攝像機4、嵌入式電腦以及通信模塊5的腔體23，腔體23設置有朝下的開口，所述開口通過下殼體22進行密封，所述上殼體21的左端和右端開均設有用于從腔體23內穿出高清攝像機4的鏡頭的第一開孔241，所述上殼體21的頂部開設有用于從腔體23內穿出通信模塊5的天線的第二開孔242，第一開孔241、第二開孔242連通腔體23的內部空間，所述腔體23內壁上開設有第一密封槽251、第二密封槽252，第一密封槽251、第二密封槽252均呈圓形，第一密封槽251位于第一開孔241的外側，第二密封槽252位于第二開孔242的外側，第一密封槽251、第二密封槽252分別插設有第一密封圈253、第二密封圈254，第一密封圈253和第二密封圈254的截面均呈L形。

上殼體21的內壁固定有一圈擋板261，所述下殼體22的上表面固定有一圈壓板262，壓板的外側面2621相對下殼體22的上表面傾斜設置，所述壓板的外側面2621和腔體23的內壁紙件設置有第三密封圈255，第三密封圈255的截面呈Z字形。

本實施例中，還包括微型氣象站。

本實施例中，高清攝像機4上安裝有長焦變倍鏡頭，長焦變倍鏡頭連接主板。

本實施例中，所述通信模塊5采用GPRS通信模塊5。

本實施例中還相應提出一種基于圖像探測火災的技術：

森林火災具有突發(fā)性、隨機性、短時間內造成損失巨大性等特點，嚴重危害我區(qū)生態(tài)環(huán)境并造成巨大經濟損失。現(xiàn)有基于圖像探測火災的技術存在以下缺點：(1)對特征點的個數(shù)和有效點的比例要求高。(2)當圖像特征點不是很多時，實時性不高。(3)穩(wěn)定性差，不易與其他形式的特征向量進行聯(lián)合。

本項目采用基于圖像探測火災的技術，利用高清攝像機4獲取監(jiān)控場景的視頻信息，并將攝取的模擬視頻信號經過數(shù)字化處理后輸入嵌入式電腦，以火災產生的煙霧和火焰的圖像視覺特征為判據，利用SIFT特征匹配算法來識別圖像中是否存在火點。處理過程如下：

(1)通過高清攝像機4對待監(jiān)測區(qū)域實現(xiàn)中遠距離的監(jiān)控，從而獲得原始的檢測圖像；

(2)通過視頻采集卡等相關的視頻圖像采集模塊和傳輸網絡把采集到的信息傳給監(jiān)控中心；

(3)去除干擾，提高圖像清晰度，以利于圖像的后續(xù)處理達到更高的準確度，實現(xiàn)準確報警；

(4)SIFT算法，利用SIFT算法對火點識別。根據SIFT算法在圖像處理里面的優(yōu)越性，結合森林火災圖像的特點完成火點識別；

(5)分類識別火點。

本方法以火災產生的煙霧和火焰的圖像視覺特征為判據來識別圖像中是否存在火點。SIFT(Scale Invariant Feature Transform)特征匹配算法是目前國內外特征點匹配研究領域常用技術，該算法不但對于旋轉、尺度縮放、亮度變化保持不變性，而且對視角變化、仿射變換、噪聲也保持一定程度的穩(wěn)定性。且該方法對特征點的個數(shù)和有效點的比例沒有要求。當圖像特征點不是很多時，經優(yōu)化的SIFT匹配算法甚至可以達到實時的要求，而且可以很方便的與其他形式的特征向量進行聯(lián)合。

本說明書中所描述的以上內容僅僅是對本實用新型所作的舉例說明。本實用新型所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，只要不偏離本實用新型說明書的內容或者超越本權利要求書所定義的范圍，均應屬于本實用新型的保護范圍。