Flame and Smoke Detection for Early Fire Recognition

조기 화재인식을 위한 화염 및 연기 검출

Many victims and property damages are caused in fires every year. In this paper, flame and smoke detection algorithm by using image processing technique is proposed to early alarm fires. The first decision of proposed algorithms is to check candidate of flame region with its unique color distribution distinguished from artificial lights. If it is not a flame region then we can check to candidate of smoke region by measuring difference of brightness and chroma at present frame. If we just check flame and smoke with only simple brightness and hue, we will occasionally get false alarms. Therefore we also use motion information about candidate of flame and smoke regions. Finally, to determine the flame after motion detection, activity information is used. And in order to determine the smoke, edges detection method is adopted. As a result of simulation with real CCTV video signal, it is shown that the proposed algorithm is useful for early fire recognition.

본 논문에서는 화재에 의한 인적물적 피해를 최소화하기 위하여 조기에 화재를 영상처리 기법을 이용하여 검출하는 방법을 제안한다. 인공조명으로 부터 화염을 판별하기 위해 화염의 고유한 색정보를 이용하여 화염후보영역을 판별하고 화염후보영역이 아닌 경우는 배경과 현재 프레임의 밝기차이와 채도를 측정하여 연기후보영역을 판별한다. 그러나 단순한 밝기 및 색체 정보만으로 화염이나 연기로 판별할 경우 오인식할 경우가 많아 화염 및 연기 후보영역에 대해 움직임을 측정한다. 각 후보영역에 대해 전형적인 움직임이 검출되면 최종적으로 화염인 경우는 활동성 정보를 이용하여 화염으로 판별하고 연기인 경우는 경계검출법을 적용하여 최종 연기 영역을 검출한다. 제안하는 방법에 대해 실제 CCTV 카메라의 영상신호에 적용한 시뮬레이션을 통해 효과적으로 화염과 연기를 동시에 검출할 수 있음을 확인하였다.