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申请/专利权人：合肥中科贝伦科技有限公司

摘要：本发明涉及一种基于泡沫细水雾涡扇炮自动瞄准系统的火源定位算法，包括以下步骤：1火焰探测、2火焰目标定位、3射流曲线修正、4定位火源，火焰探测包括火焰探测预识别和火焰精准探测，火焰探测预识别为图像型火灾探测器在水平或垂直运动过程中的火焰探测。有益效果：本发明基于视频图像火灾探测和图像定位瞄准技术，以视频图像分析技术，采用图像火灾识别算法，对保护区域进行早期的火焰变化特征分析，滤除环境干扰，并自动定位瞄准火灾中心区域，联动泡沫细水雾涡扇炮喷射系统，依据泡沫细水雾涡扇炮水流参数，实时调节灭火系统，实现换流变火灾准确识别、精准瞄准、有效喷射及抑制火灾。

主权项：1.一种基于泡沫细水雾涡扇炮自动瞄准系统的火源定位算法，其特征在于，包括以下步骤：1火焰探测、2火焰目标定位、3射流曲线修正、4定位火源；火焰探测包括火焰探测预识别和火焰精准探测，火焰探测预识别为图像型火灾探测器在水平或垂直运动过程中的火焰探测，预识别中检测到可疑目标后，泡沫细水雾涡扇炮停止运动，进入精确识别周期，视野范围内观察到的火焰目标，并通过火焰的闪烁频率、目标形状变化、目标尖角特征进行识别；其中，图像型火灾探测器在运动过程中进行如下作业，1移动：预测跟踪目标在多帧图像中位置的变化，根据图像型瞄准器的运动方向可以得知目标在图像上的运动方向，因此大大简化了目标跟踪的难度；2匹配：瞄准器在指定搜索区域内识别下一帧图像中的目标特征，并能在多目标中正确选择所要跟踪的目标；火焰目标定位包括有目标定位方式1和目标定位方式2；目标定位方式1为：h＝H*tanα1+Camera.V2-tanα1-Camera.V2a＝2*H*tanCamera.H2cosα1-Camera.V2b＝2*H*tanCamera.H2cosα1+Camera.V2其中H为图像瞄准器高度，Camera.V为图像瞄准器垂直视场角，Camera.H为图像瞄准器水平视场角，图像瞄准器在地面上形成的地面投影为梯形，梯形的高度h即为图像的垂直视场高度，梯形的上底a和下底b分别为近地点和远地点的水平视场宽度，当垂直视场角度α1较小时，为了方便计算，这里假设图像瞄准器的水平视场宽度为线性变化，即取a＝b＝2*H*tanCamera.H2当垂直视场角度α1逐渐增加时，直至垂直视场角度α1逐渐增加45度及以上时，采用目标定位方式2：目标定位方式2为： 其中，MX为目标点在视场截面坐标系的横坐标，MY为目标点在视场截面坐标系的纵坐标，点MX,MY与图像瞄准器的直线距离为L，点MX,MY在地面上的投影坐标为RX,RY： 计算水平和垂直定位角度分别为：Angle.H＝atanR文RY 其中，视场截面，即与图像瞄准器光轴相垂直的理想投影成像面，该视场截面在地面上的投影即为实际的视场范围，物理坐标系OXY：以小炮水平转动轴与地面交点为原心，在地面上顺着视场远离的方向为纵坐标，向右为X坐标；视场截面坐标系：以图像中心点在截面上的投影为原点，面向视场轴方向，向右为横坐标，向上为纵坐标；当目标设定位成功后，采用射流曲线修正，其中，当前炮管角度为α2，设图像瞄准器光轴与炮管出水口的水平夹角为θ，目标物体实际在地面上的投射落点与实际射流轨迹之间的修正角度为β；水平修正角度为：当炮管角度α20°时，L＝tanα2当α2＝0°时：其中，|ΔX|、|ΔY|分别为目标点距离图像中心点的水平偏移量和垂直偏移量；垂直修正：射流垂直修正为通过实验测量值拟合所得；Δα＝P0·H+P1·α22+P2·α2+P3，P0＝0.2519，P1＝0.0007361，P2＝-0.03008，P3＝-2.02；当射流曲线进行水平修正和垂直修正过后，可以有效的对火源进行定位。

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