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휘도 및 면적 변화를 이용한 화재 감지 방법에 있어서,입력 영상을 YCbCr 영상으로 변환하는 변환 단계; 상기 YCbCr 영상의 프레임 별 휘도 변화량을 누적하여 휘도 변화 누적 영상을 생성하는 단계; 상기 휘도 변화 누적 영상의 평균 휘도를 고려하여, 상기 휘도 변화 누적 영상의 화소 중 화염 후보에 대응하는 화소만으로 구성된 1차 화염 후보 이진 영상을 생성하는 단계; 상기 1차 화염 후보 이진 영상의 화소의 색차 성분들의 차를 고려하여, 상기 1차 화염 후보 이진 영상 중 비화염 화소를 제거하여 2차 화염 후보 이진 영상을 생성하는 단계; 및 상기 2차 화염 후보 이진 영상의 블록 내에 포함된 화염 후보 영역의 면적이 시간에 따라 증가하는 화염 후보 영역을 최종 화염 영역으로 결정하는 최종 화염 영역 결정 단계를 포함하며,상기 변환 단계는, RGB 영상을 수신하는 단계; 및 다음 수학식을 사용하여 상기 RGB 영상을 상기 YCbCr 영상으로 변환하는 단계를 포함하며, 여기에서 R, G, B는 각각 상기 입력 영상의 적색, 녹색, 및 청색 성분을 나타내고, Y는 상기 입력 영상의 휘도를, 그리고 Cb 및 Cr 각각 상기 입력 영상의 색차를 나타내고,상기 휘도 변화 누적 영상을 생성하는 단계는, 시간 t-1 및 t에서의 상기 YCbCr 영상의 화소 (m, n)의 휘도 Y(m,n)t-1 및 Y(m,n)t를 각각 획득하는 단계; 및다음 수학식C(m,n) = C(m,n) + |Y(m,n)t - Y(m,n)t-1|을 사용하여, 시간 t-1 및 t 사이의 상기 YCbCr 영상의 화소별 휘도 변화량을 계산하여 상기 휘도 변화 누적 영상 C(m,n)을 생성하는 단계를 포함하며,상기 1차 화염 후보 이진 영상을 생성하는 단계는, 상기 휘도 변화 누적 영상 C(m,n)의 전체 화소의 평균 휘도 Ymean을 연산하는 단계; 화소 (m, n)의 C(m,n) 값이 상기 평균 휘도 Ymean보다 적다면, 해당 화소 (m, n)의 C(m,n)을 0으로 초기화하는 단계; 및 화소 (m, n)에서의 C(m,n) 값을 소정 임계와 비교하고, 다음 수학식을 사용하여 1차 화염 후보 이진 영상 F1을 생성하는 단계를 포함하는, 휘도 및 면적 변화를 이용한 화재 감지 방법
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제 1항에 있어서,상기 2차 화염 후보 이진 영상을 생성하는 단계는, 화소 (m, n)에서의 상기 YCbCr 영상의 색차 성분들인 Cb(m,n) 및 Cr(m,n)을 획득하는 단계;상기 색차 성분들의 차분 |Cb(m,n) - Cr(m,n)|을 연산하는 단계; 및화소 (m, n)에서의 상기 차분을 소정 임계와 비교하고, 다음 수학식을 사용하여, 1차 화염 후보 이진 영상의 색차값과, 해당 1차 화염 후보 이진 영상의 휘도를 모두 고려하여, 2차 화염 후보 이진 영상 F2를 생성하는 단계를 포함하는, 휘도 및 면적 변화를 이용한 화재 감지 방법
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제 2항에 있어서, 상기 최종 화염 영역 결정 단계는, 상기 2차 화염 후보 이진 영상을 소정 개수의 블록으로 분할하는 단계; i 번째 블록에 포함된 화염 후보 영역의 면적 Ai를 계산하고, 프레임별 Ai를 누적하여 i 번째 블록의 누적 면적값 Di를 연산하는 단계; 시간 t-1 및 t에서의 상기 누적 면적값 Di의 차분인 화염 후보 영역 면적 변화량 AVi를 다음 수학식AVi =|Di(t) - Di(t-1)|을 사용하여 연산하는 단계; 및 상기 화염 후보 영역 면적 변화량 AVi가 소정 개수의 프레임 동안 연속적으로 증가하는 블록을 최종 화염 영역으로 결정하는 단계를 포함하는, 휘도 및 면적 변화를 이용한 화재 감지 방법
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제 3항에 있어서, 상기 누적 면적값 Di를 연산하는 단계는, i 번째 블록에 포함된 화염 후보 영역의 k 번째 중심점 Gk를 연산하는 단계; 및 상기 k 번째 중심점 Gk가 상기 i 번째 블록에 포함되는 경우에만 상기 화염 후보 영역의 면적 Ai에 가산하는 단계를 포함하는, 휘도 및 면적 변화를 이용한 화재 감지 방법
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휘도 및 면적 변화를 이용한 화재 감지 장치에 있어서,감시 대상의 영상 정보를 촬영하는 카메라; 상기 카메라로부터 수신한 입력 영상을 YCbCr 영상으로 변환하는 영상 변환부; 상기 YCbCr 영상의 프레임 별 휘도 변화량을 누적하여 휘도 변화 누적 영상을 생성하는 휘도 변화 누적 영상 생성부; 상기 휘도 변화 누적 영상의 평균 휘도를 고려하여, 상기 휘도 변화 누적 영상의 화소 중 화염 후보에 대응하는 화소만으로 구성된 1차 화염 후보 이진 영상을 생성하는 1차 화염 후보 이진 영상 생성부; 상기 1차 화염 후보 이진 영상의 화소의 색차 성분들의 차를 고려하여, 상기 1차 화염 후보 이진 영상 중 비화염 화소를 제거하여 2차 화염 후보 이진 영상을 생성하는 2차 화염 후보 이진 영상 생성부; 및 상기 2차 화염 후보 이진 영상의 블록 내에 포함된 화염 후보 영역의 면적이 시간에 따라 증가하는 화염 후보 영역을 최종 화염 영역으로 결정하는 최종 화염 영역 결정부를 포함하며,상기 영상 변환부는, RGB 영상을 수신하고, 그리고다음 수학식을 사용하여 상기 RGB 영상을 상기 YCbCr 영상으로 변환하도록 구성되며,여기에서 R, G, B는 각각 상기 입력 영상의 적색, 녹색, 및 청색 성분을 나타내고, Y는 상기 입력 영상의 휘도를, 그리고 Cb 및 Cr 각각 상기 입력 영상의 색차를 나타내고, 상기 휘도 변화 누적 영상 생성부는,시간 t-1 및 t에서의 상기 YCbCr 영상의 화소 (m, n)의 휘도 Y(m,n)t-1 및 Y(m,n)t를 각각 획득하고, 그리고다음 수학식C(m,n) = C(m,n) + |Y(m,n)t - Y(m,n)t-1|을 사용하여, 시간 t-1 및 t 사이의 상기 YCbCr 영상의 화소별 휘도 변화량을 계산하여 상기 휘도 변화 누적 영상 C(m,n)을 생성하도록 구성되며,상기 1차 화염 후보 이진 영상 생성부는, 상기 휘도 변화 누적 영상 C(m,n)의 전체 화소의 평균 휘도 Ymean을 연산하고, 화소 (m, n)의 C(m,n) 값이 상기 평균 휘도 Ymean보다 적다면, 해당 화소 (m, n)의 C(m,n)을 0으로 초기화하며, 그리고,화소 (m, n)에서의 C(m,n) 값을 소정 임계와 비교하고, 다음 수학식을 사용하여 1차 화염 후보 이진 영상 F1을 생성하도록 구성되는, 휘도 및 면적 변화를 이용한 화재 감지 장치
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제 5항에 있어서,상기 2차 화염 후보 이진 영상 생성부는, 화소 (m, n)에서의 상기 YCbCr 영상의 색차 성분들인 Cb(m,n) 및 Cr(m,n)을 획득하고,상기 색차 성분들의 차분 |Cb(m,n) - Cr(m,n)|을 연산하며, 그리고화소 (m, n)에서의 상기 차분을 소정 임계와 비교하고, 다음 수학식을 사용하여 2차 화염 후보 이진 영상 F2를 생성하도록 구성되는, 휘도 및 면적 변화를 이용한 화재 감지 장치
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제 6항에 있어서, 상기 최종 화염 영역 결정부는,상기 2차 화염 후보 이진 영상을 소정 개수의 블록으로 분할하고,i 번째 블록에 포함된 화염 후보 영역의 면적 Ai를 계산하고, 프레임별 Ai를 누적하여 i 번째 블록의 누적 면적값 Di를 연산하며,시간 t-1 및 t에서의 상기 누적 면적값 Di의 차분인 화염 후보 영역 면적 변화량 AVi를 다음 수학식AVi =|Di(t) - Di(t-1)|을 사용하여 연산하고, 그리고상기 화염 후보 영역 면적 변화량 AVi가 소정 개수의 프레임 동안 연속적으로 증가하는 블록을 최종 화염 영역으로 결정하도록 구성되는, 휘도 및 면적 변화를 이용한 화재 감지 장치
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제 7항에 있어서, 상기 최종 화염 영역 결정부는, 상기 누적 면적값 Di를 연산하기 위하여, i 번째 블록에 포함된 화염 후보 영역의 k 번째 중심점 Gk를 연산하고, 그리고 상기 k 번째 중심점 Gk가 상기 i 번째 블록에 포함되는 경우에만 상기 화염 후보 영역의 면적 Ai에 가산하도록 구성되는, 휘도 및 면적 변화를 이용한 화재 감지 장치
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