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龙图腾网获悉中国矿业大学(北京)申请的专利基于图像轮廓面积特征的矿井火灾识别与报警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：CN117011791B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-17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：202310974964.5，技术领域涉及：G06V20/52；该发明授权基于图像轮廓面积特征的矿井火灾识别与报警方法是由孙继平;李小伟设计研发完成，并于2023-08-03向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于图像轮廓面积特征的矿井火灾识别与报警方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于图像轮廓面积特征的矿井火灾识别与报警方法，所述火灾识别与报警方法通过在井下安装摄像机，实时采集并识别监控区域疑似火灾图像，并通过监测火灾火焰燃烧图像轮廓具有不规则形态特征进行矿井火灾识别与报警。所述火灾识别与报警方法充分考虑了火灾火焰燃烧图像特征，辨识快速，准确简单，能为井下遇险人员争取宝贵的救援和逃生时间。

本发明授权基于图像轮廓面积特征的矿井火灾识别与报警方法在权利要求书中公布了：1.基于图像轮廓面积特征的矿井火灾识别与报警方法，其特征在于：在巷道、综采工作面、掘进工作面、带式输送机及输送带处安装摄像机实时监测监控区域，依据疑似火灾图像轮廓的凸外接多边形的面积与其图像轮廓的实际面积的差值是否满足设定条件进行火灾报警判定，依据设定时间内判定为火灾报警的次数与总判定次数比值是否满足设定条件进行井下监控区域火灾判定，当判定井下监控区域发生火灾，立即向监控终端发出火灾报警信号； 所述火灾报警判定的工作过程包括： 步骤1：摄像机实时采集井下监控区域视频图像； 步骤2：对视频图像进行分帧预处理，对帧图像进行图像滤波去噪，图像增强及图像像素二值化后，分别计算单帧图像像素特征总值； 步骤3：逐帧判定帧图像像素特征总值，若第帧图像像素特征总值，，大于预先设定的阈值时，则判定第帧图像为疑似火灾图像，执行步骤4；若不满足疑似火灾图像判定条件，则持续监测； 步骤4：求出疑似火灾图像轮廓的凸外接多边形，执行步骤5； 步骤5：求出图像轮廓的凸外接多边形的面积及其图像轮廓的实际面积；执行步骤6； 步骤6：当凸外接多边形的面积与其图像轮廓的实际面积的差值大于预先设定的阈值,则有矿井火灾情况发生，执行步骤7；否则返回持续监测； 步骤7：进行火灾报警，并返回执行步骤1； 所述图像轮廓的凸外接多边形为图像轮廓的最小外接凸多边形；所述图像轮廓的最小外接凸多边形为求出所述疑似火灾图像轮廓边界上的外凸点坐标中的所有最外凸点坐标，进一步将所述所有最外凸点依次直线连接而成的多边形； 所述外凸点为图像轮廓边界上的拐点；所述拐点还包括图像轮廓边界上的内凹点； 所述图像轮廓边界上外凸点和内凹点的判定步骤包括： 步骤1：利用公式求出图像轮廓边界上所有拐点坐标；式中，{xi‑1,yi‑1,xi,yi,xi+1,yi+1}表示为图像轮廓边界上任意相邻坐标点组；ki‑1、ki+1分别表示为两坐标点所在直线斜率，且当ki‑1≠ki+1时，则坐标点xi,yi表示为图像轮廓边界上的拐点坐标； 步骤2：利用公式,求出图像轮廓的实际面积；式中，Sd表示为图像轮廓的实际面积；{x1,y1x2,y2…xj,yj}表示为图像轮廓边界上逆时针依次排列的所有坐标点； 步骤3：任取图像轮廓边界上一拐点坐标xe,ye，则将该坐标点左右两相邻拐点坐标xe‑1,ye‑1,xe+1,ye+1直接直线连接，组成新轮廓边界，则利用公式,求出新轮廓的面积；式中，Sa表示为新轮廓的面积；{x1,y1x2,y2…xe‑1,ye‑1xe+1,ye+1…xj,yj}表示为新轮廓边界上逆时针依次排列的所有坐标点； 步骤4：当判定Sa＜Sd时，则拐点xe,ye即为图像轮廓边界上的外凸点；当判定Sa＞Sd时，则拐点xe,ye即为图像轮廓边界上的内凹点。

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