(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210924276.3 (22)申请日 2022.08.03 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114998842 A (43)申请公布日 2022.09.02 (73)专利权人 广东电网有限责任公司肇庆供电 局 地址 526000 广东省肇庆市端州区7 7区信 安路88号 (72)发明人 张杰明　高宜凡　陈展尘　李波　 陈显超　刘洋　陈忠颖　陈益哲　 陈金成　梁妍陟　 (74)专利代理 机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 专利代理师 任文生(51)Int.Cl. G06V 20/52(2022.01) G06V 10/26(2022.01) G06V 10/42(2022.01) G06V 10/764(2022.01) 审查员 邹琴 (54)发明名称 一种基于扰动放大的电力机房烟雾检测方 法及系统 (57)摘要 本发明涉及视频图像处理技术领域， 公开了 一种基于扰动放大的电力机房烟雾检测方法及 系统， 其方法通过对烟雾视频进行分帧处理， 得 到若干个视频帧， 并每一个视频帧进行拉普拉斯 金字塔空间分解， 以得到不同空间频率下的帧图 像， 并以无烟雾的视频帧作为背景帧， 计算背景 帧和每一个视频帧分别对应的图像块的总 区块 变差， 还对背景帧和每一个视频帧分别对应的 图 像块进行傅里叶变换， 计算背景帧的频率能量占 比和视频帧的频率能量占比， 同时， 还根据背景 帧对应的图像块的总区块变差与每一个视频帧 对应的图像块的总区块变差的比较结果 以及背 景帧的频率能量占比和视频帧的频率能量占比 的比较结果确定每个视频帧的烟雾区域， 从而提 高烟雾检测的准确性。 权利要求书3页 说明书9页 附图3页 CN 114998842 B 2022.12.30 CN 114998842 B 1.一种基于扰动放大的电力机房烟雾检测方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1、 对烟雾 视频进行分帧处 理， 得到若干个视频帧， 构建具有时序的视频帧序列； S2、 对所述视频帧序列中的每一个视频帧进行拉普拉斯金字塔空间分解， 以得到不同 空间频率下的帧图像； S3、 获取无烟雾的视频帧作为背景帧， 对所述背景帧和经过步骤S2中拉普拉斯金字塔 空间分解后得到的每一个视频帧分别进行分割为若干个的图像块， 对每一个图像块进 行灰 度化处理， 计算所述背景帧和每一个视频帧分别对应的图像块的总区块变差； 步骤S3具体包括： S301、 获取无烟雾的视频帧作为背景帧， 对所述背景帧和每一个视频帧分别进行分割 为16x16个的图像块， 假设背景帧和每一个视频帧在分割前的图像为 ， 假设背景帧和 每一个视频帧在分割后的图像为 ， ， 分别表示图像块的行列编号， 则第 行第 列的图像块的总区块变差为：  式1 式1中， 表示总区块变差， x、 y分别表示像素横坐标、 纵坐标； S4、 对所述背景帧和每一个视频帧分别对应的图像块进行傅里叶变换， 计算所述背景 帧的频率能量占比和视频帧的频率能量占比； S5、 根据所述背景帧对应的图像块的总区块变差与每一个视频帧对应的图像块的总区 块变差的比较结果以及所述背景帧的频率能量占比和视频帧的频率能量占比的比较结果 确定每个视频帧的烟雾区域； 步骤S5具体包括： S501、 通过下式对所述总区块变差取对数， 得到总区块变差的对数值 为：  式10 式10中， 表示总区块变差的对数值； S502、 判断所述视频帧对应的图像块的总区块变差是否小于背景帧对应的图像块的总 区块变差， 若上述判断为是， 则判断视频帧的频率能量占比是否大于背景帧的频率能量占 比， 若上述判断为是， 则确定相应的图像块 为视频帧的烟雾区域。 2.根据权利要求1所述的基于扰动放大的电力 机房烟雾检测方法， 其特征在于， 步骤S2 之后还包括： S201、 对所述视频帧进行时域滤波。 3.根据权利要求1所述的基于扰动放大的电力 机房烟雾检测方法， 其特征在于， 步骤S4 具体包括： S401、 对所述视频帧对应的图像块进行二维傅里叶变换， 得到：  式2 式2中， 表示图像块的频谱函数， u、 v表示图像块的像素的坐标值；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114998842 B 2S402、 对图像块的频谱函数 进行归一 化处理， 得到：  式3 S403、 基于归一化后的频谱函数， 获取图像块的最低频率的像素点， 通过下式4计算 图 像块的最低频率的像素点到其它像素点的绝对距离为：  式4 式4中， 表示绝对距离， 表示图像块的最低频率的像素点的坐标； S404、 采用下式5中的无增益单位阶跃函数进行筛 选出低频像素为：  式5 式5中， ， 在R轴上偏移的单位阶跃函数， 为预设的频率分 离阈值， 则分离出的低频像素部分为： S405、 对分离出的低频像素部分进行去中心化和反傅里叶变化处 理， 得到低频图像为： 式6 S406、 通过下式7、 式8分别计算图像 和图像 的频率能量 为：  式7  式8 式7~8中， 表示图像 的频率能量， 表示图像 的频率 能量； S407、 通过 下式9计算视频帧的频率能量占比为：  式9 式9中， 表示第t帧的视频帧的频率能量占比； S408、 依据步骤S401~S407计算背景帧的频率能量占比 。 4.一种基于扰动放大的电力机房烟雾检测系统， 其特 征在于， 包括： 分帧模块， 用于对烟雾视频进行分帧处理， 得到若干个视频帧， 构建具有时序的视频帧 序列； 空间分解模块， 用于对所述视频帧序列中的每一个视频帧进行拉普拉斯金字塔空间分 解， 以得到不同空间频率下的帧图像； 第一计算模块， 用于获取无烟雾的视频帧作为背景帧， 对所述背景帧和经过空间分解权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114998842 B 3