Abstract
In this paper, we propose the advanced fire-flame detection algorithm using camera image for better performance than previous sensors-based systems which is limited on small area. Also, previous works using camera image were depend on a lot of heuristic thresholds or required an additional computation time. To solve these problems, we use statistical values and divide image into blocks to reduce the processing time. First, from the captured image, candidate flame regions are detected by a background model and fire colored models of the fire-flame. After the probability models are formed using the change of luminance, wavelet transform and the change of motion on time axis, they are used for membership function of fuzzy logic. Finally, the result function is made by the defuzzification, and the probability value of fire-flame is estimated. The proposed system has shown better performance when it compared to Toreyin's method which perform well among existing algorithms.
본 논문은 기존의 센서 기반 화재 감지기가 넓은 장소와 개방된 공간에서 성능이 저하되는 단점을 보완하기 위하여 카메라 영상을 이용한 화재 불꽃 감지 알고리즘을 제안한다. 기존의 연구에서는 다수의 휴리스틱한 정보를 이용하거나 속도가 느린 문제점을 보여주었다. 이를 해결하기 위하여, 통계적인 값들을 사용했으며 속도를 개선하기 위해 블록 단위로 처리하였다. 먼저 입력된 영상에서 배경 모델과 불꽃 색상 모델 을 이용하여 화재 후보 영역을 추출한다. 그 후 후보 블록에 대하여 시간축 상에서의 명도 변화, 웨이블릿 계수 변화, 모션 변화를 추출하여 확 률 모델을 생성하며, 생성된 모델들을 퍼지 로직의 멤버십 함수로 사용하였다. 마지막으로 역퍼지(defuzzification) 과정을 통해 최종 결과 함수를 생성하고 이로부터 불꽃 발생 확률값을 예측하였다. 실험에서는 제안한 화재 불꽃 감지 알고리즘을 성능이 가장 좋다고 알려진 Toreyin의 알고리즘과 비교하여 성능이 개선되었음을 보여주고 있다.
