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龙图腾网获悉南京航空航天大学申请的专利基于红外成像与单线激光雷达的火源识别定位方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115407353B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-19发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210882439.6，技术领域涉及：G01S17/86；该发明授权基于红外成像与单线激光雷达的火源识别定位方法是由冀徐芳;曾庆喜;郑宇宏;陶晓东;于浩楠;常婷婷设计研发完成，并于2022-07-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于红外成像与单线激光雷达的火源识别定位方法在说明书摘要公布了：本发明实施例公开了一种基于红外成像与单线激光雷达的火源识别定位方法，涉及消防技术领域，能够以较低的成本来提高火源识别的稳定性和准确性。本发明包括：对红外成像仪和单线激光雷达进行联合标定，并建立红外图像数据与激光雷达点云数据之间的对应关系；从红外成像仪采集的红外图像中提取静态特征和动态特性，并综合利用静态特征和动态特性识别火源；所述云台从初始角度开始，以预设的角速度并按照预设的方向均速转动，其中，在所述单线激光雷达的每一个扫描断面中，直至第一次在扫描断面中识别到火源，并记录为火源的根部。

本发明授权基于红外成像与单线激光雷达的火源识别定位方法在权利要求书中公布了：1.一种基于红外成像与单线激光雷达的火源识别定位方法，其特征在于，所述方法用于消防机器人，在所述消防机器人上安装的红外成像仪和单线激光雷达，所述消防机器人上设置有云台，所述单线激光雷达安装在所述云台上，单线激光雷达用于获得单独一个平面的到激光雷达中心的距离信息； 所述方法包括： S1、对红外成像仪和单线激光雷达进行联合标定，并建立红外图像数据与激光雷达点云数据之间的对应关系； S2、从红外成像仪采集的红外图像中提取静态特征和动态特性，并综合利用静态特征和动态特性识别火源； S3、所述云台从初始角度开始，以预设的角速度并按照预设的方向均速转动，其中，在所述单线激光雷达的每一个扫描断面中，重复S2的过程，直至第一次在扫描断面中识别到火源，并记录为火源的根部； 在S1中，包括： 通过联合标定矩阵M，将红外图像数据u,v和激光雷达点云数据x,y,z,映射到二维图像数据上，其中映射关系表示为： u0,v0为红外图像中心的坐标，fu和fv分别为所述红外成像仪水平向和垂直方向的尺度因子，R表示旋转矩阵，t表示平移矢量，v、u分别表示红外图像的横纵坐标，x,y,z表示激光雷达点云数据的三维坐标； 红外图像数据u,v和激光雷达点云数据x,y,z之间的转换关系表示为： 其中，在进行联合标定后，红外成像仪和相机的相对位置保持不变； 在S2中，包括： 通过红外成像仪采集红外图像； 从所采集的红外图像中提取红外图像特性； 根据所述红外图像特性识别火源； 其中，所提取的红外图像特征包括：单一帧的温度分布静态特征，和，相邻帧之间的光流动态特性； 所述从所采集的红外图像中提取红外图像特性，包括： 将所采集的红外图像转换为灰度图像并分解为单一帧的图像； 按照预设的阈值，将单一帧的图像转换为二值化图像，并进一步对二值化图像进行分割得到目标区域； 对于目标区域中的像素点，获取像素点在横纵坐标轴的x和y两个方向上的速度分量，之后根据所述速度分量获取像素点对应的光流，并进一步获取像素点光流方向的方差； 将所述目标区域分割为上半部分和下半部分，若上半部分中的像素点光流方向的方差，大于下半部分中的像素点光流方向的方差，则判定所述目标区域中存在火源； 所述根据所述速度分量获取像素点对应的光流，包括： 其中，U，V为像素点x,y在x和y两个方向上的速度分量，Ii表示第i个像素的像素值，xi表示第i个像素的横坐标，yi表示第i个像素的纵坐标，t表示时间，n表示以像素点x,y为中心的窗口内的像素点的个数，i表示正整数； 所述光流方向的方差为：其中，σ2为像素点光流方向的方差，表示像素点光流方向的平均值，σ2的值的大小与目标区域中的像素点的运动方向的一致性呈负相关关系，像素点光流方向θi∈[-π,π]； 目标区域Cu,v分为上下两部分，如果上半部分的方差大于下半部分的方差则判定该区域为火源，否则判定该区域为非火源区域，通过动态特性排除其他高温干扰以后的目标区域为Du,v； 若任意排列阵点u,v都不在Du,v内则表示前不存在火源目标区域，则继续进行扫描直到存在u,v出现Du,v内，则认为该点为火源根部点。

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