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적외선 영상을 이용한 터널 화재감지 장치에 있어서,적외선 영상을 획득하기 위한 적외선카메라(100)와;적외선카메라로부터 출력되는 영상신호를 입력받아 일정시간 간격으로 영상 프레임을 획득하고 윈도우 마스크를 사용하여 영상을 서브 샘플링하거나, 잡음제거를 위한 필터링을 수행하기 위한 적외선영상획득및전처리부(110)와;적외선 영상에서 높은 열이 발생하는 영역을 안정적으로 검출하기 위하여 임계치를 적용하며, 최근의 연속된 프레임의 이진 영상을 선입선출 방식으로 저장 관리하기 위한 이진영상버퍼부(121)와,상기 이진영상버퍼부에 저장된 최근의 연속된 프레임으로부터 검출된 이진 영상으로부터 누적 영상을 계산하고, 임계치를 적용하여 동일 화소에서 지속적으로 높은 명도값을 갖는 화소를 검출하며, 검출된 이진 화소의 연결성을 이용하여 높은 명도값을 갖는 영역을 검출하고, 현재 프레임에서 높은 명도값을 갖는 영역으로 검출된 영역으로부터 영역의 면적을 나타내는 화소수, 중심위치, 영역의 명도평균 및 표준편차, 모멘트 영역을 포함하는 사각형 정보의 특징을 계산하여 특징버퍼부에 선입선출 방식으로 검출된 영역의 특징을 저장시키기 위한 영상처리부(122)와,상기 영상처리부에서 처리된 검출된 영역의 특징 정보를 저장 관리하기 위한 특징버퍼부(123)로 구성된 적외선영상처리수단(120)과; 상기 적외선영상획득및전처리부에 의해 획득된 현재 프레임으로부터 적외선영상처리수단에서 검출한 각각의 영역에 대해 특징버퍼부에 저장된 최근 프레임으로부터 검출되어 저장 관리되는 영역과의 크기 변화를 비교하여 지속적으로 크기가 변화하면 화재로 판단하고, 변화하지 않으면 화재가 아닌 것으로 판단하기 위한 화재발생판단부(130)와;상기 화재발생판단부에 의해 화재로 판단되면 화재발생 상황을 운영자에서 통보하기 위한 화재발생경보부(140);를 포함하여 구성되어 터널 내에서 발생하는 화재를 판단하는 것을 특징으로 하는 적외선 영상을 이용한 터널 화재감지 장치
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적외선 영상을 이용한 터널 화재감지 방법에 있어서,적외선영상획득및전처리부(110)가 적외선 카메라에 의해 획득된 적외선 영상을 이용하여 전처리하는 적외선영상획득및전처리단계(S100)와;영상처리부가 적외선 영상을 처리하기 위한 적외선영상처리단계(S110)와;이진영상버퍼부가 이진 영상을 선입선출방식으로 버퍼링하는 이진영상버퍼링단계(S120)와;영상처리부(122)가 특징버퍼부에 선입선출 방식으로 검출된 영역의 특징을 저장시키기 위한 특징버퍼링단계(S130)와;화재발생판단부(130)가 화재 발생을 판단하는 화재발생판단단계(S140)와;화재발생경보부(140)가 화재발생판단부에 의해 화재로 판단되면 화재발생 상황을 운영자에서 통보하기 위한 화재발생경보단계(S150);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 적외선 영상을 이용한 터널 화재감지 방법
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제 2항에 있어서,상기 적외선영상처리단계(S110)는,터널 출구로부터의 상대적인 거리에 따른 임계치 Th1, Th2, Th3를 설정하는 것을 특징으로 하는 적외선 영상을 이용한 터널 화재감지 방법
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제 2항에 있어서, 상기 적외선영상처리단계(S110)와, 이진영상버퍼링단계(S120)와, 특징버퍼링단계(S130)에서, 수식 1, 수식 2, 수식 3, 수식 4, 수식 5를 이용하여 임계치에 의한 이진 영상을 구하고, 선입선출방식으로 이진 영상 버퍼를 저장관리하고, 누적 영상을 계산하여 지속적으로 동일 영역에서 높은 명도 값을 갖는 영역을 검출하는 것을 특징으로 하는 적외선 영상을 이용한 터널 화재감지 방법
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제 2항에 있어서, 상기 화재발생판단단계(S140)는,수식 6, 수식 7, 수식 8, 알고리즘 1, 알고리즘 2를 이용하여 지속적으로 높은 명도 값을 갖는 영역에서 특징을 추출하고, 추출된 특징을 선입선출방식으로 특징버퍼부에 저장 관리하고, 영역의 모양 및 크기가 화염의 움직임에 의해 변동하는 영역을 찾아 터널에 설치된 적외선 카메라로부터 획득한 적외선 영상에서 화염 발생 영역을 판단하는 것을 특징으로 하는 적외선 영상을 이용한 터널 화재감지 방법
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제 2항에 있어서, 상기 특징버퍼링단계(S130)는,이진영상버퍼부에서 합계를 구하고, 임계치를 적용하여 지속적으로 겹치는 영역에서 높은 온도를 갖는 영역을 검출하는 높은온도영역검출단계(S131)와,이진 영상으로부터 4-이웃 연결요소 또는 8-이웃 연결요소를 이용하여 연결요소영역 을 검출하는 연결요소영역검출단계(S132)와,시간 t에 지속적으로 높은 온도를 갖는 영역으로 검출된 특징 htBlob(i, t)를 특징버퍼부에 저장특징버퍼부저장단계(S133)와,시간 t에 지속적으로 높은 온도를 갖는 영역으로 검출된 각 특징 htBlob(i, t), i=0, 1,
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제 2항에 있어서, 상기 화재발생판단단계(S140)는,시간 t에 지속적으로 높은 온도를 갖는 영역으로 검출된 각 특징 htBlob(i, t), i=0, 1,
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