近年來，紅外熱像儀http://www.jan1718。。ｃｏｍ/檢測技術(shù)在處理森林火災(zāi)中得到了很大程度的應(yīng)用。森林火災(zāi)具有突發(fā)、隨機(jī)、快速等特點(diǎn)，因此一旦有火警發(fā)生，就必須速度采取撲救措施。而撲救是否及時(shí)，決策是否得當(dāng)，極重要取決于對(duì)林火的發(fā)現(xiàn)是否及時(shí)。
一、報(bào)警式紅外熱像系統(tǒng)對(duì)于森林防火的重要意義
森防報(bào)警式紅外熱像系統(tǒng)是基于當(dāng)前林火監(jiān)測技術(shù)的不足的基礎(chǔ)上研發(fā)的成果，也是一套針對(duì)性很強(qiáng)的系統(tǒng)，其具有高精度、高可靠等特點(diǎn)，將*的紅外熱成像儀圖像采集和可見光圖像探測通過智能分析算法結(jié)合應(yīng)用，取長補(bǔ)短，極大限度發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)，再加上網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)及顯示系統(tǒng)組成數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的智能森林防火指揮系統(tǒng)。與普通網(wǎng)絡(luò)視頻檢測系統(tǒng)相比，森防報(bào)警式熱像儀系統(tǒng)是一種更、視頻檢測更智能、更準(zhǔn)確可靠的防火檢測系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)無人值守，自動(dòng)對(duì)視頻圖像信息進(jìn)行分析判斷，及時(shí)發(fā)現(xiàn)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的異常煙霧和火災(zāi)苗頭，準(zhǔn)確檢測出火焰，以極快、的方式告警并提供防火預(yù)警信息，達(dá)到早期預(yù)警的目的。能夠有效的協(xié)助消防人員處理火災(zāi)危機(jī)，并極大限度的降低誤報(bào)和漏報(bào)現(xiàn)象;同時(shí)還可查看現(xiàn)場實(shí)時(shí)圖像，根據(jù)直觀的畫面直接指揮調(diào)度救火。
同時(shí)森防報(bào)警式熱像儀系統(tǒng)可結(jié)合林業(yè)管理的專業(yè)知識(shí)和林業(yè)防火的經(jīng)驗(yàn)，建立新一代森林防火智能分析監(jiān)測系統(tǒng)，針對(duì)性地解決用戶的各種個(gè)性化需求。通過紅外熱成像和可見光雙光譜的檢測，以及云臺(tái)智能定位系統(tǒng)，獲得林區(qū)的清晰圖像，利用視頻分析技術(shù)，根據(jù)火焰光譜特征判斷是否產(chǎn)生火情，一旦發(fā)現(xiàn)疑似火情，立即觸發(fā)報(bào)警，林區(qū)視頻回傳至監(jiān)控中心，如果確認(rèn)報(bào)警屬實(shí)，攝像系統(tǒng)鎖定目標(biāo)，判斷火點(diǎn)位置，并根據(jù)已建立的林業(yè)防火信息數(shù)據(jù)資源做出滅火方案。
二、森防報(bào)警式熱像儀系統(tǒng)的重要組成
森防報(bào)警式熱像儀系統(tǒng)集成了紅外熱成像儀系統(tǒng)、超溫檢測系統(tǒng)、可見光攝像機(jī)、火災(zāi)監(jiān)測分析儀、云臺(tái)定位系統(tǒng)、視頻服務(wù)系統(tǒng)、監(jiān)控主機(jī)等部分組成?？赏瑫r(shí)輸出兩路視頻信號(hào)，具有紅外熱成像超溫檢測和可見光火災(zāi)檢測功能，并根據(jù)置信度系數(shù)模型進(jìn)行分析，自動(dòng)給出報(bào)警信息，有效提高了報(bào)警的準(zhǔn)確率。探測設(shè)備可根據(jù)用戶在場景中畫出的任意路徑自動(dòng)掃描，并可在運(yùn)動(dòng)掃描過程中進(jìn)行快速煙火檢測。通過網(wǎng)絡(luò)傳輸并向遠(yuǎn)程監(jiān)控主機(jī)發(fā)送報(bào)警機(jī)器ID、云臺(tái)水平和俯仰角度、超溫區(qū)域的坐標(biāo)(左上角和右下角)等信息。遠(yuǎn)程監(jiān)控主機(jī)根據(jù)回傳信息，經(jīng)過分析判斷確認(rèn)報(bào)警后產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)、記錄報(bào)警信息，并提供日志查詢和錄像等功能。
1、連續(xù)變焦紅外熱成像儀
連續(xù)變焦紅外熱成像儀由320×256非制冷焦平面陣列探測器配合連續(xù)變焦紅外鏡頭制成，既能大范圍搜索，又能識(shí)別遠(yuǎn)處目標(biāo)。該產(chǎn)品克服了目前國內(nèi)外固定焦距式或雙視場式熱成像儀的缺陷，在變焦的過程中成像清晰，功能強(qiáng)大，性能穩(wěn)定。具有堅(jiān)固且密封性能*的外殼，內(nèi)部充氮，不受雨雪、灰塵的破壞，能夠在惡劣的環(huán)境中正常工作。集第4代非制冷型焦平面紅外探測器、極*的電子和光學(xué)系統(tǒng)于一身的熱成像儀，能夠穿透灰塵、煙霧、雨雪和黑暗，增加圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)功能、輸出熱白/熱黑/偽彩色圖像。
2、熱成像超溫檢測系統(tǒng)
在大面積的森林中，火災(zāi)往往是由隱火引發(fā)，這是毀滅性火災(zāi)的根源，而用現(xiàn)有的普通檢測方法，很難發(fā)現(xiàn)這種隱性火災(zāi)苗頭。而應(yīng)用紅外熱成像儀可以快速有效地發(fā)現(xiàn)這些隱火，并且可以準(zhǔn)確判定火災(zāi)的地點(diǎn)和范圍。
自然界中任何溫度高于零度的物體，都會(huì)不停地向周圍空間輻射包括紅外波段在內(nèi)的電磁波，物體表面的溫度越高，紅外輻射能量就越多，因此可以利用紅外輻射測量物體表面的熱狀態(tài)。
熱像儀工作在8-14μm，屬于遠(yuǎn)紅外波段，正常森林的輻射波長范圍為8.5-12.2μm，在熱成像儀8-14μm的探測范圍之內(nèi)。目標(biāo)溫度越高，從熱成像探測器組件輸出的數(shù)字信號(hào)值越大,即數(shù)字圖像的灰度值越大，根據(jù)此特點(diǎn)，超溫檢測工作過程如下：圖像采集模塊將探測器輸出的高精度圖像數(shù)據(jù)寫入內(nèi)存，圖像處理模塊運(yùn)行超溫檢測算法，首先根據(jù)目標(biāo)和背景的對(duì)比度計(jì)算出原始閾值，再結(jié)合用戶設(shè)定的目標(biāo)溫度等級(jí)，計(jì)算出二值化閾值，將圖像二值化后進(jìn)行連通域檢測，計(jì)算出目標(biāo)區(qū)域面積和坐標(biāo)，在畫面上標(biāo)識(shí)出超溫區(qū)域并通過串口發(fā)出報(bào)警信息。
由于探測器接收到的紅外輻射能量受監(jiān)控距離和工作環(huán)境的影響，被檢測目標(biāo)的溫度范圍也各不相同，所以為了達(dá)到理想的報(bào)警效果，可以根據(jù)用戶的具體使用環(huán)境設(shè)定被監(jiān)控目標(biāo)的溫度等級(jí)，即目標(biāo)與背景的溫度差別等級(jí)。
3、可見光圖像檢測系統(tǒng)
由于紅外熱成像儀成像清晰度差，可能存在一定程度上的誤報(bào)，因此系統(tǒng)又引入可見光圖像檢測，通過檢測火焰的靜態(tài)特征(顏色)和形態(tài)特征(閃爍性)兩個(gè)特征進(jìn)行檢測。先利用靜態(tài)特征從視頻圖像中提取出與火焰顏色相似的區(qū)域，再利用形態(tài)特征對(duì)上面提取出來的區(qū)域進(jìn)行檢測，通過視頻圖像分析算法，檢測出火焰產(chǎn)生二級(jí)報(bào)警信號(hào)。可見光攝像機(jī)模擬視頻信號(hào)接入到圖像檢測模塊，通過圖像采集單元的視頻解碼電路轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后，被基于DSP的圖像處理單元處理，根據(jù)火災(zāi)火焰的圖像特性，探測出畫面中出現(xiàn)的火焰，加入火焰識(shí)別標(biāo)記后，再通過視頻編碼電路轉(zhuǎn)換為模擬視頻信號(hào)輸出。由于監(jiān)測場景不同，火焰所呈現(xiàn)的顏色、狀態(tài)也會(huì)不同。因此，在監(jiān)測時(shí)，可以根據(jù)環(huán)境要求，調(diào)整檢測模塊的工作狀態(tài)，通過設(shè)置相應(yīng)參數(shù)閾值，如顏色靈敏度、動(dòng)態(tài)靈敏度等，使檢測模塊可以更準(zhǔn)確及時(shí)地識(shí)別出火焰。
森防報(bào)警式紅外熱像儀系統(tǒng)以其實(shí)用、快速、全面等眾多優(yōu)點(diǎn)，使森林防火工作人員在災(zāi)情發(fā)生時(shí)可以更快發(fā)現(xiàn)火情，更正確的做出判斷，更及時(shí)采取有效措施。它彌補(bǔ)了單純靠視頻監(jiān)控和人防的不足。
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