本技术涉及一种多传感器动态融合的火灾监测与识别方法及系统,包括:S1:采集不同工况下火灾样本数据,得到样本集;S2:选择信息量最大的视频数据作为多传感器动态融合学习模型的输入,对样本集进行预处理,并利用函数计算表示火焰存在与否的概率值;S3:构建修正函数,基于物理数据拟合曲线图以计算修正值,对初步预测结果进行微调,不改变原张量的梯度;S4:使用修正值和自定义的损失函数调整模型输出,控制预测值的调整幅度通过概率系数,使用负对数似然损失函数计算损失值,并进行反向传播以优化模型参数,本发明通过对多种传感器数据进行更好的动态融合,提高了火灾监测与识别系统的响应速度和准确性。
背景技术
火灾是现实生活中最常见且危害极大的灾难之一,它直接关系到人民的生命安全和财产安全。为了降低火灾带来的严重后果,开发高效的火灾监测技术至关重要。现有的火灾探测技术,如感烟和感温火灾探测器,尽管在各自的应用场景中表现出一定的效率,但仍存在明显的局限性。例如,感烟火灾探测器在没有烟雾或烟雾浓度低的情况下无法有效报警;感温火灾探测器则需要环境温度达到一定阈值才能触发报警,对于阴燃火灾的早期检测效果不佳;图像型火灾探测器遇到有遮挡物遮蔽火源和烟雾之后,无法探测到着火。
随着物联网、人工智能和大数据分析等技术的快速发展,多源数据火灾探测技术应运而生,提供了一种新的解决方案。然而,现有技术中的多模态火灾探测系统通常依赖于单一的数据处理流程或复杂的阈值设置,这在动态和复杂的实际环境中往往难以实现最佳性能,并且未能有效利用各种传感器数据的互补性,通常未考虑环境因素对传感器性能的影响,导致在复杂环境中检测性能不稳定,无法达到理想的火灾预警效果。
专利申请公布的“一种基于紫外、红外、视觉的综合火焰检测方法(CN112069975A)”使用紫外、红外探测器分别对当前环境进行检测,其触发信号通过与门连接至计数器;另外通过相机获取当前图像,对图像进行分析,判断当前环境有无火情,若有火情通过火焰的面积,以及周围环境的亮度对当前火情等级做判断。该发明完全依靠阈值进行火灾判断,虽然设置较简单,但是在复杂场景中如何设置合适的阈值较为困难。专利申请公布的“一种基于多模态信息融合技术的火焰检测系统(CN115620102A)”采用了红外、双目摄像头和TOF传感器等多种传感器,系统主要依赖于静态的融合策略和预设阈值,在动态变化的环境条件下可能导致系统的响应不够及时或准确。此外,该系统在实时数据处理和反馈调整方面的描述不够明确,可能在处理大规模实时变化的场景时效率并不高。
因此,迫切需要开发一种能够在多变的环境条件下动态融合多传感器数据的火灾监测与识别方法及系统,以提高火灾监测的准确性和鲁棒性。
实现思路