專利名稱：救災(zāi)系統(tǒng)和救災(zāi)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及救災(zāi)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種救災(zāi)系統(tǒng)和救突方法。
背景技術(shù)：
隨著人類文明和社會的不斷發(fā)展，人們面臨著一系列新的安全問題，例如特殊空間的安全問題，所謂特殊空間是指高大建筑、深入地下的公共建筑以及交通隧道等等，由于這些特殊空間的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此伴隨而產(chǎn)生的新的安全問題令傳統(tǒng)的救災(zāi)技術(shù)難以達(dá)到預(yù)期的目的。以地鐵體系為例，目前很多地鐵換乘站都深入地下幾十米，當(dāng)這些地下區(qū)域發(fā)生人為或非人為的災(zāi)害時，如自然災(zāi)害、恐怖襲擊或火災(zāi)等，地下區(qū)域的救災(zāi)工作就存在很大的不確定因素和風(fēng)險，災(zāi)害發(fā)生后，人員的救護、災(zāi)害的控制或火災(zāi)的樸救，都很困難，救援人員常常無法深入地下，這就亟待新型的救災(zāi)系統(tǒng)的發(fā)展。
目前人們在研究通過使用機器人、航空器等救災(zāi)裝置，實現(xiàn)特殊空間的救災(zāi)問題，通過使用該些救災(zāi)裝置，救災(zāi)人員就不必深入災(zāi)害發(fā)生區(qū)域，然而，該些救災(zāi)裝置沒有集早期發(fā)現(xiàn)災(zāi)害、自動實施救突與一體，而無法實現(xiàn)有目的性的、系統(tǒng)性的救災(zāi)工作。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明實施例提供一種救災(zāi)系統(tǒng)和救災(zāi)方法，集突害早期探測、自動實施救災(zāi)與 一 體，提高了救災(zāi)系統(tǒng)的防突救災(zāi)能力。
為解決上述問題，本發(fā)明實施例提供一種救突系統(tǒng)，包括
探測子系統(tǒng)和救突子系統(tǒng)；
所述探測子系統(tǒng)包括
第 一獲取模塊，用于獲取防護區(qū)域的突害監(jiān)測信息；
災(zāi)害判斷模塊，與所述第一獲取模塊連接，用于根據(jù)所述災(zāi)害監(jiān)測信息，判斷是否發(fā)生災(zāi)害；
所述救災(zāi)子系統(tǒng)包括
救突執(zhí)行模塊，與所述災(zāi)害判斷模塊連接，用于在發(fā)生災(zāi)害時，執(zhí)行救災(zāi)。
所述第一獲取模塊包括
監(jiān)視攝像機，用于攝取所述防護區(qū)域的監(jiān)視圖像；
第一圖像采集單元，與所述監(jiān)視攝像機連接，用于采集所述監(jiān)視圖像，作為所述災(zāi)害監(jiān)測信息。
所述第 一獲取模塊還包括
突害探測儀，用于探測所述防護區(qū)域的環(huán)境監(jiān)測信息；第一數(shù)據(jù)采集單元，與所述突害探測儀連接，用于采集所述環(huán)境監(jiān)測信息，作為所述災(zāi)害監(jiān)測信息。所述探測子系統(tǒng)還包括
第一識別模塊，與所述第一獲取模塊、所述災(zāi)害判斷模塊和所述救災(zāi)執(zhí)行模塊連接，用于在發(fā)生災(zāi)害時，根據(jù)所述災(zāi)害監(jiān)測信息，識別可疑目標(biāo)，并對所述可疑目標(biāo)進(jìn)行定位，得到所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)；
所述救災(zāi)執(zhí)行模塊進(jìn)一步用于根據(jù)所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)，對所述可疑目標(biāo)執(zhí)行救災(zāi)。
所述第一獲取模塊包括第 一監(jiān)視攝像機和第二監(jiān)視攝像機；所述第一識別模塊包括
第一處理單元，用于根據(jù)所述第一監(jiān)視攝像機和/或第二監(jiān)視攝像機攝取的所述防護區(qū)域的監(jiān)視圖像，識別可疑目標(biāo)；
第一獲取單元，與所述第一處理單元連接，用于獲取所述可疑目標(biāo)在所述
第一監(jiān)視攝像機的CCD像面上的像點坐標(biāo)與所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)的第一
變換關(guān)系，所述第一變換關(guān)系為
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其中，(x,乂z)為所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)，(x,，W為所述可疑目標(biāo)在所述第一監(jiān)視攝像機的CCD像面上的像點坐標(biāo)，w,和^A,…,^為坐標(biāo)計算參數(shù)，由系統(tǒng)標(biāo)定確定；
第二獲取單元，與所述第一處理單元連接，用于獲取所述可疑目標(biāo)在所述第二監(jiān)視攝像機的CCD像面上的像點坐標(biāo)與所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)的第二
變換關(guān)系，所述第二變換關(guān)系為
x2vv，62
,91」
其中，(%2,;;2)為所述可疑目標(biāo)在所述第二監(jiān)視攝像機的CCD像面上的像點坐標(biāo)，A和^A，…,、為坐標(biāo)計算參數(shù)，由系統(tǒng)標(biāo)定確定；
第一計算單元，與所述第一獲取單元和所述第二獲取單元連接，用于根據(jù)
所述第一變換關(guān)系和所述第二變換關(guān)系，計算所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)。所述救災(zāi)系統(tǒng)還包括
中央控制子系統(tǒng)，與所述探測子系統(tǒng)和所述救災(zāi)子系統(tǒng)連接；所述探測子系統(tǒng)還包括
第一報警輸出模塊，與所述第一識別模塊和所述中央控制子系統(tǒng)連接，用于將所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)提供給所述中央控制子系統(tǒng)；
所述中央控制子系統(tǒng)，用于根據(jù)所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)，生成控制命令，所述控制命令用于控制所述救災(zāi)子系統(tǒng)執(zhí)行救災(zāi)；
所述救突子系統(tǒng)包括
控制模塊，與所述救災(zāi)執(zhí)行模塊連接，用于根據(jù)所述控制命令，控制所述救災(zāi)執(zhí)行模塊執(zhí)行救災(zāi)。所述救災(zāi)子系統(tǒng)包括
驅(qū)動模塊，用于獲取所述救突子系統(tǒng)的位置和/或速度信息；第二報警輸出模塊，與所述驅(qū)動模塊連接，用于將所述救災(zāi)子系統(tǒng)的位置
和/或速度信息提供給所述中央控制子系統(tǒng)；
所述中央控制子系統(tǒng)進(jìn)一步用于根據(jù)所述救災(zāi)子系統(tǒng)的位置和/或速度信息，判斷所述救災(zāi)子系統(tǒng)是否偏離運行軌跡或是否需要重新定位，并根據(jù)判斷結(jié)果生成控制命令。
所述救災(zāi)子系統(tǒng)還包括第二獲取模塊，用于獲取發(fā)生災(zāi)害的防護區(qū)域的現(xiàn)場監(jiān)測信息；災(zāi)害確認(rèn)模塊，與所述第二獲取模塊和所述救災(zāi)執(zhí)行模塊連接，用于根據(jù)
所述現(xiàn)場監(jiān)測信息，二次確認(rèn)是否發(fā)生災(zāi)害；
所述救災(zāi)執(zhí)行模塊進(jìn)一步用于在二次確認(rèn)發(fā)生火災(zāi)時，執(zhí)行救災(zāi)。所述救災(zāi)子系統(tǒng)還包括
計算模塊，與所述第二獲取模塊連接，用于根據(jù)所述現(xiàn)場監(jiān)測信息，計算所述救災(zāi)子系統(tǒng)的控制參數(shù)；
控制模塊，與所述計算模塊連接，用于根據(jù)所述控制參數(shù)，控制所述救災(zāi)子系統(tǒng)執(zhí)行救災(zāi)。
所述第二獲取模塊包括
可變視場攝像機，用于獲取所述發(fā)生災(zāi)害的防護區(qū)域的現(xiàn)場圖像；第二圖像采集單元，與所述可變視場攝像機連接，用于采集所述現(xiàn)場圖像，作為所述現(xiàn)場監(jiān)測信息。
所述第二獲取模塊還包括
現(xiàn)場探測儀，用于獲取所述發(fā)生災(zāi)害的防護區(qū)域的現(xiàn)場環(huán)境監(jiān)測信息；第二數(shù)據(jù)采集單元，與所述現(xiàn)場探測儀連接，用于采集所述現(xiàn)場環(huán)境監(jiān)測
信息，作為所述現(xiàn)場監(jiān)測信息。所述救災(zāi)子系統(tǒng)還包括
第二識別模塊，與所述第二獲取模塊和所述救災(zāi)執(zhí)行模塊連接，用于根據(jù)所述現(xiàn)場監(jiān)測信息，識別可疑目標(biāo)，并對所述可疑目標(biāo)進(jìn)行定位，得到所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)；
所述救災(zāi)執(zhí)行模塊進(jìn)一步用于根據(jù)所述第二識別模塊確定的可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)，對所述可疑目標(biāo)執(zhí)行救災(zāi)。
所述第二識別模塊包括
第二處理單元，用于根據(jù)所述救災(zāi)子系統(tǒng)處于初始狀態(tài)時，所述可變視場攝像機攝取的所述防護區(qū)域的現(xiàn)場圖像，識別可疑目標(biāo)，所述救災(zāi)子系統(tǒng)處于初始狀態(tài)時，所述可變視場攝像機處于最大視場覆蓋狀態(tài)；
第三獲取單元，與所述第二處理單元連接，用于獲取所述救災(zāi)子系統(tǒng)處于初始狀態(tài)時，所述可疑目標(biāo)在所述可變視場攝像機的CCD像面上的第一投影坐標(biāo)值；
第四獲取單元，與所述第二處理單元連接，用于獲取所述救突子系統(tǒng)調(diào)整狀態(tài)后，所述可疑目標(biāo)在所述可變視場攝像機的CCD像面上的第二投影坐標(biāo)值，以及所述救災(zāi)子系統(tǒng)調(diào)整狀態(tài)時的轉(zhuǎn)動角度，所述救災(zāi)子系統(tǒng)調(diào)整狀態(tài)后，所述可疑目標(biāo)處于所述可變視場攝像機攝取的所述防護區(qū)域的現(xiàn)場圖像的中心位置，所述可變視場攝像機的焦距大于所述救災(zāi)子系統(tǒng)處于初始狀態(tài)時的焦
距；
第二計算單元，與所述第三獲取單元和所述第四獲取單元連接，用于根據(jù)所述第 一投影坐標(biāo)值、所述第二投影坐標(biāo)值以及所述救災(zāi)子系統(tǒng)在調(diào)整狀態(tài)時的轉(zhuǎn)動角度，計算所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)。
所述救災(zāi)系統(tǒng)還包括
救災(zāi)介質(zhì)供給子系統(tǒng)，與所述救災(zāi)子系統(tǒng)連接，用于向所述救災(zāi)子系統(tǒng)提供救突介質(zhì)。
本發(fā)明實施例還提供一種救災(zāi)方法，應(yīng)用于一救災(zāi)系統(tǒng)中，所述救災(zāi)系統(tǒng)包括探測子系統(tǒng)和救災(zāi)子系統(tǒng)，所述救災(zāi)方法包括以下步驟獲取防護區(qū)域的災(zāi)害監(jiān)測信息；根據(jù)所述災(zāi)害監(jiān)測信息，判斷是否發(fā)生災(zāi)害；在發(fā)生災(zāi)害時，執(zhí)行救災(zāi)。
所述探測子系統(tǒng)包括監(jiān)視攝像機，所述獲取防護區(qū)域的災(zāi)害監(jiān)測信息，具體為
所述監(jiān)視攝像機攝取所述防護區(qū)域的監(jiān)視圖像；采集所述監(jiān)視圖像，作為所述災(zāi)害監(jiān)測信息。
所述探測子系統(tǒng)還包括突害探測儀，所述獲取防護區(qū)域的災(zāi)害監(jiān)測信息，具體為
所述災(zāi)害探測儀探測所述防護區(qū)域的環(huán)境監(jiān)測信息；采集所述環(huán)境監(jiān)測信息，作為所述災(zāi)害監(jiān)測信息。所述根據(jù)所述災(zāi)害監(jiān)測信息，判斷是否發(fā)生災(zāi)害，之后還包括在發(fā)生火災(zāi)時，根據(jù)所迷災(zāi)害監(jiān)測信息，識別可疑目標(biāo)，并對所述可疑目標(biāo)進(jìn)行定位，得到所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)；所述執(zhí)行救災(zāi)，具體為
根據(jù)所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)，對所述可疑目標(biāo)執(zhí)行救災(zāi)。
所述探測子系統(tǒng)包括第 一監(jiān)視攝像機和第二監(jiān)視攝像機；所述根據(jù)所述災(zāi) 害監(jiān)測信息，識別可疑目標(biāo)，并對所述可疑目標(biāo)進(jìn)行定位，得到所述可疑目標(biāo) 的空間坐標(biāo)，具體為
根據(jù)所述第 一監(jiān)視攝像機和/或第二監(jiān)視攝像機攝取的所述防護區(qū)域的監(jiān) 視圖像，識別可疑目標(biāo)；
獲取所述可疑目標(biāo)在所述第一監(jiān)視攝像機的CCD像面上的像點坐標(biāo)與所
述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)的第一變換關(guān)系，所述第一變換關(guān)系為
「， 「 ，「義—
、w,"1"，"3"4
乂w,=
_ w」"9"111
其中，(u,z)為所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)，(x,，少,)為所述可疑目標(biāo)在所述 第一監(jiān)視攝像機的CCD像面上的像點坐標(biāo)，w,和a,，^,…,a,,為坐標(biāo)計算參數(shù)， 由系統(tǒng)標(biāo)定確定；
獲取所述可疑目標(biāo)在所述第二監(jiān)視攝像機的CCD像面上的像點坐標(biāo)與所 述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)的第二變換關(guān)系，所述第二變換關(guān)系為
x2w263
=
、1-
其中，(X2,力)為所述可疑目標(biāo)在所述第二監(jiān)視攝像機的CCD像面上的像 點坐標(biāo)，^和《A,…A,為坐標(biāo)計算參數(shù)，由系統(tǒng)標(biāo)定確定；
根據(jù)所述第一變換關(guān)系和所述第二變換關(guān)系，計算所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)。
所述根據(jù)所述災(zāi)害監(jiān)測信息，識別可疑目標(biāo)，并對所述可疑目標(biāo)進(jìn)行定位， 得到所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)，之后還包括
根據(jù)所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)，生成控制命令，所述控制命令用于控制所 述救災(zāi)子系統(tǒng)執(zhí)行救災(zāi)；
所述執(zhí)行救突，具體為
14根據(jù)所述控制命令，執(zhí)行救災(zāi)。 所述在發(fā)生火災(zāi)時，執(zhí)行救災(zāi)，具體為 獲取發(fā)生災(zāi)害的防護區(qū)域的現(xiàn)場監(jiān)測信息；
根據(jù)所述現(xiàn)場監(jiān)測信息，二次確認(rèn)是否發(fā)生災(zāi)害； 在二次確認(rèn)發(fā)生火災(zāi)時，纟丸行救災(zāi)。
所述救災(zāi)子系統(tǒng)包括可變視場攝像機，所述獲取所述防護區(qū)域的現(xiàn)場監(jiān)測 信息，具體為
所述可變視場攝像機獲取所述發(fā)生災(zāi)害的防護區(qū)域的現(xiàn)場圖像； 采集所述現(xiàn)場圖像，作為所述現(xiàn)場監(jiān)測信息。
所述救災(zāi)子系統(tǒng)還包括現(xiàn)場探測儀，所述獲取所述防護區(qū)域的現(xiàn)場監(jiān)測信 息，具體為
所述現(xiàn)場探測儀獲取所述發(fā)生突害的防護區(qū)域的現(xiàn)場環(huán)境監(jiān)測信息； 采集所述現(xiàn)場環(huán)境監(jiān)測信息，作為所述現(xiàn)場監(jiān)測信息。 所述在發(fā)生突害時，執(zhí)行救災(zāi)，具體為
根據(jù)所述現(xiàn)場監(jiān)測信息，識別可疑目標(biāo)，并對所述可疑目標(biāo)進(jìn)行定位，得 到所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)；
根據(jù)所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)，對所述可疑目標(biāo)執(zhí)行救災(zāi)。
所述根據(jù)所述現(xiàn)場監(jiān)測信息，識別可疑目標(biāo)，并對所述可疑目標(biāo)進(jìn)行定位， 得到所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)，具體為
根據(jù)所述救災(zāi)子系統(tǒng)處于初始狀態(tài)時，所述可變視場攝像機攝取的所述防 護區(qū)域的現(xiàn)場圖像，識別可疑目標(biāo)，所述救災(zāi)子系統(tǒng)處于初始狀態(tài)時，所述可 變視場攝像機處于最大視場覆蓋狀態(tài)；
獲取所述救突子系統(tǒng)處于初始狀態(tài)時，所述可疑目標(biāo)在所述可變視場攝像 機的CCD像面上的第一投影坐標(biāo)值；
獲取所述救突子系統(tǒng)調(diào)整狀態(tài)后，所述可疑目標(biāo)在所述可變視場攝像機的 CCD像面上的第二投影坐標(biāo)值，以及所述救災(zāi)子系統(tǒng)調(diào)整狀態(tài)時的轉(zhuǎn)動角度， 所述救突子系統(tǒng)調(diào)整狀態(tài)后，所述可疑目標(biāo)處于所述可變視場攝像機攝取的所 述防護區(qū)域的現(xiàn)場圖像的中心位置，所述可變視場攝像機的焦距大于所迷救災(zāi) 子系統(tǒng)處于初始狀態(tài)時的焦距；根據(jù)所述第 一投影坐標(biāo)值、所述第二投影坐標(biāo)值以及所述救災(zāi)子系統(tǒng)在調(diào) 整狀態(tài)時的轉(zhuǎn)動角度，計算所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)。
本發(fā)明的實施例具有以下有益效果
通過對防護區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測，能夠及時發(fā)現(xiàn)突害，從而實現(xiàn)災(zāi)害的早期探測。 另外，可根據(jù)災(zāi)害監(jiān)測信息，識別可疑目標(biāo)，并對可疑目標(biāo)進(jìn)行準(zhǔn)確定位，根 據(jù)可疑目標(biāo)的位置，自動控制救突設(shè)施運動，接近或?qū)?zhǔn)可疑目標(biāo)，實施救突。 從而，能夠集災(zāi)害早期探測、自動實施救災(zāi)一體化，提高了救災(zāi)系統(tǒng)的防災(zāi)救 災(zāi)能力。
進(jìn)一步地，還可以獲取現(xiàn)場監(jiān)測信息，進(jìn)行災(zāi)害的二次確認(rèn)以及可疑目標(biāo) 的二次識別和定位，從而精確定位可疑目標(biāo)，實施高效救援。


圖1為本發(fā)明實施例的救災(zāi)系統(tǒng)的一結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明實施例的救災(zāi)系統(tǒng)的另 一 結(jié)構(gòu)示意圖3為本發(fā)明實施例的探測子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖4為本發(fā)明實施例的探測子系統(tǒng)對可疑目標(biāo)進(jìn)行定位的方法的原理圖5為本發(fā)明實施例的救災(zāi)子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖6和圖7為本發(fā)明實施例的救災(zāi)子系統(tǒng)對可疑目標(biāo)進(jìn)行定位的方法的原 理圖8為本發(fā)明實施例的救災(zāi)系統(tǒng)的又一結(jié)構(gòu)示意圖； 圖9為圖8所描述的救災(zāi)系統(tǒng)的一具體應(yīng)用場景示意圖； 圖10為圖8所描述的救災(zāi)系統(tǒng)的另一具體應(yīng)用場景示意圖； 圖11為本發(fā)明實施例的救災(zāi)方法的流程示意圖12為本發(fā)明實施例的探測子系統(tǒng)對可疑目標(biāo)進(jìn)行識別和定位的方法的 流程示意圖13為本發(fā)明實施例的救突子系統(tǒng)對可疑目標(biāo)進(jìn)行識別和定位的方法的 流程示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述。 如圖1所示為本發(fā)明實施例的救災(zāi)系統(tǒng)的一結(jié)構(gòu)示意圖，所述救災(zāi)系統(tǒng)包
括
才笨測子系統(tǒng)100和救災(zāi)子系統(tǒng)200;
所述探測子系統(tǒng)100用于執(zhí)行災(zāi)害的早期探測，包括
第一獲取模塊101,用于獲取防護區(qū)域的災(zāi)害監(jiān)測信息。所述災(zāi)害監(jiān)測信 息可以為防護區(qū)域的監(jiān)視圖像，或者防護區(qū)域的環(huán)境監(jiān)測信息，所述環(huán)境監(jiān)測 信息可以為防護區(qū)域內(nèi)的溫度、有毒氣體或可燃?xì)怏w濃度等等。
災(zāi)害判斷模塊102,與所述第一獲取模塊101連接，用于根據(jù)所述災(zāi)害監(jiān) 測信息，判斷是否發(fā)生災(zāi)害；
所述救突子系統(tǒng)200用于執(zhí)行救災(zāi)工作，包括
救災(zāi)執(zhí)行模塊201，與所述災(zāi)害判斷模塊102連接，用于在發(fā)生災(zāi)害時， 執(zhí)行救災(zāi)。例如，救護防護區(qū)域內(nèi)的生命體，或者利用電動消防炮噴射滅火介 質(zhì)以樸滅防護區(qū)域內(nèi)的火災(zāi)等救災(zāi)工作。
當(dāng)然，所述探測子系統(tǒng)IOO還可以包括一報警模塊(圖未示)，用于在發(fā) 生災(zāi)害時，通過發(fā)出警鳴、點亮報警燈等方式進(jìn)行報警。
根據(jù)實際探測需要，所述第一獲取模塊101可以為攝像機，也可以為其他 類型的探測儀，例如溫度探測儀、氣體濃度探測儀等等。
如圖2所示為本發(fā)明實施例的救災(zāi)系統(tǒng)的又一結(jié)構(gòu)示意圖，在圖1所示的 實施例的基礎(chǔ)上，所述第一獲取模塊101包括
監(jiān)視攝像機1011，設(shè)置于防護區(qū)域的現(xiàn)場，用于攝取所述防護區(qū)域的監(jiān) 視圖像。所述第一獲取模塊IOI中可以包括一個或多個所述監(jiān)視攝像機1011,
使得其總的視場范圍可以覆蓋整個防護區(qū)域。
第一圖像采集單元1012,與所述監(jiān)視攝像機1011連接，用于采集所述監(jiān) 視圖像，作為所述災(zāi)害監(jiān)測信息。另外，所述第一圖像釆集單元1012還可以 對所述監(jiān)視攝像機1011攝取的所述防護區(qū)域的監(jiān)視圖像進(jìn)行預(yù)處理，例如去 噪等，然后再將預(yù)處理后的監(jiān)視圖像，提供給所述災(zāi)害判斷模塊102使用。所 述第一圖像采集單元1012通常設(shè)置于遠(yuǎn)程，可以通過有線或無線方式與設(shè)置 于防護區(qū)域現(xiàn)場的監(jiān)視攝像機1011連接。
17所述災(zāi)害判斷模塊102進(jìn)一步用于根據(jù)所述第一圖像采集單元1012采集
的所述防護區(qū)域的監(jiān)視圖像，判斷是否發(fā)生災(zāi)害。
上述監(jiān)視攝像機1011可以為固定視場攝像機或可變視場攝像機，所謂固
定視場攝像機是指焦距固定不變的攝像機，所謂可變視場攝像機是指焦距可變 的攝像機。根據(jù)防護區(qū)域的實際環(huán)境以及救災(zāi)功能的不同要求，所述監(jiān)視攝像
機1011可以釆用CCD或CMOS等常規(guī)攝像機，或者也可以采用紅外攝像機、 熱成像攝像機等專用攝像機，抑或者也可以采用上述該些攝像機的組合。例如， 當(dāng)需要探測生命體時，通常需要采用紅外攝像機，或者紅外攝像機與常規(guī)攝像 機的組合，當(dāng)需要探測泄漏的有毒和可燃?xì)怏w時，可以采用專用的熱成像攝像機。
另外，所述救災(zāi)系統(tǒng)還可以配套相應(yīng)的背景光源，用于在黑暗條件下為所 述監(jiān)視攝像機1011提供必要的光照。
當(dāng)然，也可以采用其他類型的災(zāi)害探測儀替代所述監(jiān)視攝像機1011,獲 取防護區(qū)域的突害監(jiān)測信息，或者，同時采用所述監(jiān)視攝像機1011和其他類 型的災(zāi)害探測儀，以實現(xiàn)防護區(qū)域的全面纟笨測。
因此，如圖2所示，所述第一獲取模塊101還可以包括
災(zāi)害探測儀1013，設(shè)置于防護區(qū)域的現(xiàn)場，用于探測所述防護區(qū)域的環(huán) 境監(jiān)測信息。所述環(huán)境監(jiān)測信息可以為防護區(qū)域內(nèi)的溫度、有毒氣體或可燃?xì)?體濃度等，所述災(zāi)害探測儀1013可以為溫度探測儀、氣體濃度探測儀、放射 性物質(zhì)探測儀等。
第一數(shù)據(jù)采集單元1014,與所述突害探測儀1013連接，用于采集所述環(huán) 境監(jiān)測信息，作為所述災(zāi)害監(jiān)測信息。另外，所述第一數(shù)據(jù)采集單元1014還 可以對所述災(zāi)害探測儀1013探測的所述防護區(qū)域的環(huán)境監(jiān)測信息進(jìn)行預(yù)處 理，然后再將預(yù)處理后的環(huán)境監(jiān)測信息，提供給所述災(zāi)害判斷模塊102使用。 所述第一數(shù)據(jù)采集單元1014通常設(shè)置于遠(yuǎn)程，可以通過有線或無線方式與設(shè) 置于防護區(qū)域現(xiàn)場的災(zāi)害探測儀1013連接。
所述災(zāi)害判斷模塊102進(jìn)一步用于根據(jù)所述第一圖像采集單元1012采集 的所述防護區(qū)域的監(jiān)視圖像，和/或所述第一數(shù)據(jù)采集單元1014采集的所述防 護區(qū)域的環(huán)境監(jiān)測信息，判斷是否發(fā)生突害。在實施救災(zāi)時，需要對可疑目標(biāo)進(jìn)行識別和定位，才可以針對可疑目標(biāo)執(zhí) 行準(zhǔn)確救災(zāi)，所述可疑目標(biāo)為需要救護的生命體、火災(zāi)發(fā)生區(qū)域或氣體泄漏區(qū)域等。
下面將詳細(xì)描述如何對可疑目標(biāo)進(jìn)行識別和定位的方法。
如圖2所示，所述纟笨測子系統(tǒng)100還包括
第一識別模塊103,與所述第一獲取模塊101、所述災(zāi)害判斷模塊102和 所述救災(zāi)執(zhí)行模塊201連接，用于在發(fā)生災(zāi)害時，根據(jù)所述第一獲取模塊101 獲取的災(zāi)害監(jiān)測信息，識別可疑目標(biāo)，并對所述可疑目標(biāo)進(jìn)行定位，得到所述 可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)。
此時，所述救災(zāi)執(zhí)行模塊201進(jìn)一步用于根據(jù)所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)， 對所述可疑目標(biāo)執(zhí)行救災(zāi)。
舉例來說，所述探測子系統(tǒng)100可以根據(jù)所述監(jiān)視攝像機1011攝取的防 護區(qū)域的監(jiān)視圖像，識別可疑目標(biāo)，并確定可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)。
如圖3所示為本發(fā)明實施例的探測子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，所述第一獲取模 塊101包括至少兩臺監(jiān)禎j攝像機1011 (第一監(jiān)視攝像機1011和第二監(jiān)視4聶像 機1011 )，此時，所述第一識別才莫塊103可以通過可疑目標(biāo)在第一監(jiān)禍4聶卩象才幾 1011和第二監(jiān)視攝4象機1011的CCD像面上的像點坐標(biāo)，來確定可疑目標(biāo)的 空間坐標(biāo)。
所述第一監(jiān)視攝像機1011和第二監(jiān)視攝像機1011可以為CCD攝像機、 CMOS攝像機或紅外攝像機。由于計算得到的可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)的精度，與 所述監(jiān)視攝像機1011的分辨率成正比，因此，可以根據(jù)不同的定位精度要求， 選擇不同分辨率的攝像機。本發(fā)明實施例中，在安裝時用于空間坐標(biāo)定位的兩 臺攝像機時，可以將其光軸線設(shè)置為平行，或者也可以按照覆蓋防護區(qū)域的要 求安裝。
下面詳細(xì)描述所述第一識別模塊103如何對可疑目標(biāo)進(jìn)行識別和定位的 方法。
具體的，所述第一識別模塊103包括
第一處理單元1031,用于根據(jù)所述第一監(jiān)視攝像機1011和所述第二監(jiān)視 攝像機1011攝取的所述防護區(qū)域的監(jiān)視圖像，識別可疑目標(biāo)；
19第一獲取單元1032,與所述第一處理單元1031連接，用于獲取所迷可疑
目標(biāo)在所述第一監(jiān)視攝像機1011的CCD像面上的像點坐標(biāo)與所述可疑目標(biāo)的
空間坐標(biāo)的第一變換關(guān)系，所述第一變換關(guān)系為<formula>formula see original document page 20</formula>其中，(x,y,z)為所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)，(^W為可疑目標(biāo)在所述第一 監(jiān)視攝像機1011的CCD像面上的像點坐標(biāo)，w和^^,…,flu為坐標(biāo)計算參數(shù)， 由系統(tǒng)標(biāo)定確定，其中，w,為非零參數(shù)，與所述第一監(jiān)視攝像機1011的焦距、 CCD成像面等參數(shù)有關(guān)，0|，"2,..., 為系統(tǒng)變換矩陣的元素，由所述第一監(jiān)視 攝像機1011的成像參數(shù)以及安放位置決定。
第二獲取單元1033,與所述第一處理單元1031連接，用于獲取所述可疑 目標(biāo)在所述第二監(jiān)視攝像機1011的CCD像面上的像點坐標(biāo)與所述可疑目標(biāo)的 空間坐標(biāo)的第二變換關(guān)系，所述第二變換關(guān)系為
<formula>formula see original document page 20</formula>
其中，&2,3;2)為所述可疑目標(biāo)在所述第二監(jiān)視攝像機1011的CCD像面 上的像點坐標(biāo)，^和^A,…,、為坐標(biāo)計算參數(shù)，由系統(tǒng)標(biāo)定確定，其中，巧為 非零參數(shù)，與所述第二監(jiān)視攝像機1011的焦距、CCD成像面等參數(shù)有關(guān)， 6,A，…^,為系統(tǒng)變換矩陣的元素，由所述第二監(jiān)視攝像機1011的成像參數(shù)以 及安放位置決定。
第一計算單元1034,與所述第一獲取單元1032和所述第二獲取單元1033 連接，用于根據(jù)所述第一變換關(guān)系和所述第二變換關(guān)系，計算所述可疑目標(biāo)的 空間坐標(biāo)。
上述實施例中，在對可疑目標(biāo)進(jìn)行定位之前，需要對防護區(qū)域進(jìn)行固定物
理點的坐標(biāo)標(biāo)定，即系統(tǒng)的標(biāo)定，以確定上述坐標(biāo)計算參數(shù)(W| 、 w2 、 "p …,"u
以及^, ,…A,),具體的，所述坐標(biāo)計算參數(shù)可以通過對空間內(nèi)確定的6個空 間坐標(biāo)點標(biāo)定計算得到。上述實施例中，采用兩臺攝像機對可疑目標(biāo)進(jìn)行定位，當(dāng)然，為了準(zhǔn)確起 見，也可以采用兩臺以上的攝像機對可疑目標(biāo)進(jìn)行定位。
如圖4所示為本發(fā)明實施例的探測子系統(tǒng)對可疑目標(biāo)進(jìn)行定位的方法的 原理圖，本發(fā)明實施例中將可疑目標(biāo)的重心點坐標(biāo)作為可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)， 圖4中，P為可疑目標(biāo)的重心點，假設(shè)P點的空間坐標(biāo)為(x,乂z)， P點在所述
第一監(jiān)視攝像機1011和第二監(jiān)視攝像機1012的CCD像面上的像點坐標(biāo)分別 為P1(x,，乂)和P2(a,;;2)。
上述可疑目標(biāo)定位方法的具體過程包括如下步驟
步驟一獲取可疑目標(biāo)在所述第一監(jiān)視攝像機1011的CCD像面上的像點
坐標(biāo)P1(x,j,)與所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)P(x,少,z)的變換關(guān)系，如公式(1 )所
示
<formula>formula see original document page 21</formula>
(1)
步驟二獲取可疑目標(biāo)在所述第二監(jiān)視攝像機1011的CCD像面上的像點 坐標(biāo)P2(^,jg與所迷可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)P(x,;;,z)的變換關(guān)系，如公式(2) 所示
<formula>formula see original document page 21</formula>
步驟三對公式(1)和公式(2)進(jìn)行變換，分別得到下述公式(3)和 公式(4 ):
<formula>formula see original document page 21</formula>(3)
<formula>formula see original document page 21</formula>
(4)
步驟四根據(jù)公式(3)和(4),即可求得可疑目標(biāo)重心的空間坐標(biāo)(x,;;，z)在計算出可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)后，所述探測子系統(tǒng)100需要將可疑目標(biāo)的
空間坐標(biāo)提供給所述救災(zāi)子系統(tǒng)200，所述救災(zāi)子系統(tǒng)200從而根據(jù)可疑目標(biāo) 的空間坐標(biāo)，對所述可疑目標(biāo)執(zhí)行救突。
如圖2所示，所述救災(zāi)系統(tǒng)還包括中央控制子系統(tǒng)300,與所述探測子 系統(tǒng)100和所述.救突子系統(tǒng)200連接;
所述探測子系統(tǒng)IOO還包括
第一報警輸出模塊104,與所述第一識別模塊103和所述中央控制子系統(tǒng) 300連接，用于將所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)提供給所述中央控制子系統(tǒng)300。 所述第一報警輸出模塊104可以通過有線、無線或者其他信號傳輸接口，與所 述中央控制子系統(tǒng)300通信，例如，通過繼電器無源觸點或4 20mA電流環(huán)等。 所述第 一報警輸出模塊104可以除了向中央控制子系統(tǒng)300提供可疑目標(biāo)的空 間坐標(biāo)外，還可以向所述中央控制子系統(tǒng)300提供防護區(qū)域的各種災(zāi)害信息， 例如報警狀態(tài)信息等。
所述中央控制子系統(tǒng)300，可以與多個所述救災(zāi)子系統(tǒng)200連接，用于根 據(jù)所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)，生成控制命令，所述控制命令用于控制所述救災(zāi) 子系統(tǒng)200執(zhí)行救突。所述控制命令中可以包括對所述救突子系統(tǒng)200的運 動軌跡的規(guī)劃結(jié)果、轉(zhuǎn)動角度或速度等。具體的，所述中央控制子系統(tǒng)300 可以根據(jù)所述救突子系統(tǒng)200的類型不同，計算出所述救突子系統(tǒng)200在地面 或空間的運動軌跡規(guī)劃、轉(zhuǎn)動角度或速度等運行參數(shù)，從而控制救災(zāi)子系統(tǒng) 200移動或轉(zhuǎn)動，以接近或?qū)?zhǔn)可疑目標(biāo)。所述中央控制子系統(tǒng)300可以通過 有線或無線通信方式與多個分布式救突子系統(tǒng)200連接，另外，所述中央控制 子系統(tǒng)300還可以執(zhí)行遠(yuǎn)程監(jiān)測、操控以及管理所述救災(zāi)子系統(tǒng)200等功能。
所述救突子系統(tǒng)200包括
控制模塊202,與所述救災(zāi)執(zhí)行模塊201連接，用于根據(jù)所述控制命令， 控制所述救突執(zhí)行模塊201執(zhí)行救突。所述控制模塊202可以根據(jù)所述中央控 制子系統(tǒng)300的控制命令中指示的所述救災(zāi)子系統(tǒng)的運行參數(shù)，規(guī)劃救災(zāi)子系 統(tǒng)200的運動軌跡、控制策略和各種運行動作。
所述救災(zāi)子系統(tǒng)200可以是地面移動的機器人、導(dǎo)軌上滑動的機器人、航 空器或可轉(zhuǎn)動的電動消防炮等，由控制模塊202控制，按照所述中央控制子系統(tǒng)300規(guī)劃的既定4九跡運動，例如在地面移動、空間飛行或原地轉(zhuǎn)動，最終達(dá) 到接近、拾取可疑目標(biāo)或者對準(zhǔn)可疑目標(biāo)，進(jìn)而完成救災(zāi)的目的。
另外，所述救突子系統(tǒng)200還可以偵測自身的位置和/或速度信息，提供
給所述中央控制子系統(tǒng)300，所述中央控制子系統(tǒng)300可以根據(jù)所述救災(zāi)子系 統(tǒng)200的位置和/或速度信息，判斷所述救災(zāi)子系統(tǒng)200是否偏離運行軌跡或 是否需要重新定位，并根據(jù)判斷結(jié)果生成控制命令，從而控制所述救災(zāi)子系統(tǒng) 200調(diào)整運行參數(shù)。
因此，所述救突子系統(tǒng)200還包括
驅(qū)動模塊203,用于獲取所述救災(zāi)子系統(tǒng)的位置和/或速度信息。所述驅(qū)動 模塊203中可以配置有一定精度等級的位置傳感器或速度傳感器等，以獲取所 述救災(zāi)子系統(tǒng)200中各轉(zhuǎn)動部件或運動部件的位置或速度信息。所述驅(qū)動模塊 203主要用于驅(qū)動所述救災(zāi)子系統(tǒng)200轉(zhuǎn)動或移動，使得所述救突子系統(tǒng)200 處于合適的救災(zāi)姿態(tài)和救災(zāi)位置。
第二報警輸出模塊204,用于將所述救災(zāi)子系統(tǒng)200的位置和/或速度信息 提供給所述中央控制子系統(tǒng)300。
另外，所述救災(zāi)子系統(tǒng)200還可以在執(zhí)行救災(zāi)時，獲取防護區(qū)域的現(xiàn)場監(jiān) 測信息，根據(jù)所述現(xiàn)場監(jiān)測信息進(jìn)行災(zāi)害的二次確認(rèn)，以及對可疑目標(biāo)的二次 識別和定葉立。
如圖5所示為本發(fā)明實施例的救突子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，所述救災(zāi)子系統(tǒng) 200包括
第二獲取模塊205,用于獲取發(fā)生突害的防護區(qū)域的現(xiàn)場監(jiān)測信息。所述
現(xiàn)場監(jiān)觀'j信息可以為防護區(qū)域的現(xiàn)場圖像，或者防護區(qū)域的現(xiàn)場環(huán)境監(jiān)測信 自
災(zāi)害確認(rèn)模塊206,與所述第二獲取模塊205和所述救災(zāi)執(zhí)行模塊201連 接，用于根據(jù)所述現(xiàn)場監(jiān)測信息，二次確認(rèn)是否發(fā)生災(zāi)害；
所述救災(zāi)執(zhí)行模塊201進(jìn)一步用于在二次確認(rèn)發(fā)生火災(zāi)時，執(zhí)行救災(zāi)。 另夕卜，在執(zhí)行救災(zāi)過程中，所述救災(zāi)子系統(tǒng)200還可以根據(jù)所述現(xiàn)場監(jiān)測 信息，計算出所述救災(zāi)子系統(tǒng)200的控制參數(shù)，對救災(zāi)子系統(tǒng)200的移動或轉(zhuǎn) 動提出控制目標(biāo)，進(jìn)而進(jìn)行救災(zāi)設(shè)施的軌跡規(guī)劃和控制，以保證進(jìn)行精確的操作。
因此，如圖5所示，所述救突子系統(tǒng)200還包括
計算模塊207，與所述第二獲取模塊205連接，用于根據(jù)所述現(xiàn)場監(jiān)測信 息，計算所述救災(zāi)子系統(tǒng)200的控制參數(shù)；
所述控制模塊202，與所述計算模塊207連接，用于根據(jù)所述控制參數(shù)， 控制所述救突執(zhí)行模塊201執(zhí)行救災(zāi)。
根據(jù)實際探測需要，所述第二獲取模塊205可以為監(jiān)視攝像機，也可以為 其他探測儀，例如溫度探測儀、氣體濃度探測儀等等。
因此，如圖5所示，所述第二獲取模塊205包括
可變視場攝像機2051,用于獲取的所述發(fā)生災(zāi)害的防護區(qū)域的現(xiàn)場圖像。 由于可變視場攝像機可以方便地改變焦距，獲取可疑目標(biāo)的近景或遠(yuǎn)景圖像， 因此，本發(fā)明實施例的采用可變視場攝像機，當(dāng)然，也可以采用固定視場攝像 機替代所述可變視場攝像機。
第二圖像采集單元2052,與所述可變視場攝像機2051連接，用于采集所 述現(xiàn)場圖像，作為所述現(xiàn)場監(jiān)測信息。另外，所述第二圖像采集單元2052還 可以對所述可變視場攝像機2051攝取的所述防護區(qū)域的現(xiàn)場圖像進(jìn)行預(yù)處 理，然后再將預(yù)處理后的現(xiàn)場圖像，提供給所述災(zāi)害確認(rèn)模塊205使用。
所述突害確認(rèn)模塊205進(jìn)一步用于根據(jù)所述第二圖像采集單元2052采集 的所述現(xiàn)場圖像，二次確認(rèn)是否發(fā)生突害。
另外，所述救突子系統(tǒng)200還可以配套相應(yīng)的背景光源，用于在黑暗條件 下為所述可變視場攝像機2051提供必要的光照。
當(dāng)然，也可以采用其他突害探測儀替代所述可變視場攝像機2051,獲取 防護區(qū)域的現(xiàn)場監(jiān)測信息，或者，同時采用可變視場攝像機2051和其他災(zāi)害 探測儀，以實現(xiàn)防護區(qū)域的全面探測。
如圖5所示，所述第二獲取模塊205還包括
現(xiàn)場探測儀2053，用于獲取的所述發(fā)生突害的防護區(qū)域的現(xiàn)場環(huán)境監(jiān)測 信息。所述現(xiàn)場探測儀2053可以為溫度探測儀、氣體濃度探測儀、放射性物 質(zhì)探測儀等。
第二數(shù)據(jù)采集單元2054,與所述現(xiàn)場探測儀2053連接，用于采集所述現(xiàn)場環(huán)境監(jiān)測信息。另外，所述第二數(shù)據(jù)采集單元2054還可以對所述現(xiàn)場探測 儀2053探測的所述防護區(qū)域的現(xiàn)場環(huán)境監(jiān)測信息進(jìn)行預(yù)處理，然后再將預(yù)處 理后的現(xiàn)場環(huán)境監(jiān)測信息，提供給所述災(zāi)害確認(rèn)模塊205使用。所述災(zāi)害確認(rèn)模塊205進(jìn)一步用于根據(jù)所述第二圖像采集單元2052釆集 的所述現(xiàn)場圖像，和/或所述第二數(shù)據(jù)采集單元2054采集的現(xiàn)場環(huán)境監(jiān)測信息， 二次確認(rèn)是否發(fā)生災(zāi)害。另夕卜，所述救災(zāi)子系統(tǒng)200還可以對可疑目標(biāo)進(jìn)4亍二次識別和定位，以保 證準(zhǔn)確執(zhí)行救災(zāi)。所述救突子系統(tǒng)200還包括第二識別模塊208,與所述第二獲取模塊205、所述救災(zāi)執(zhí)行模塊201以 及所述驅(qū)動模塊203連接，包括第二處理單元2081,用于#^居所述救突子系統(tǒng)200處于初始狀態(tài)時，所 述可變視場攝像機2051攝取的所述防護區(qū)域的現(xiàn)場圖像，識別可疑目標(biāo)，所 述救災(zāi)子系統(tǒng)200處于初始狀態(tài)時，所述可變視場攝像機2051處于最大視場 覆蓋狀態(tài)；第三獲取單元2082,與所述第二處理單元2081連接，用于獲取所述救災(zāi) 子系統(tǒng)200處于初始狀態(tài)時，所述可疑目標(biāo)在所述可變視場攝像機2051的 CCD像面上的第 一投影坐標(biāo)值；第四獲取單元2083,與所述第二處理單元2081連接，用于獲取所述救災(zāi) 子系統(tǒng)200調(diào)整狀態(tài)后，所述可疑目標(biāo)在所述可變視場攝像機2051的CCD像 面上的第二投影坐標(biāo)值，以及所述救災(zāi)子系統(tǒng)200調(diào)整狀態(tài)時的轉(zhuǎn)動角度，所 述救災(zāi)子系統(tǒng)200調(diào)整狀態(tài)后，所述可疑目標(biāo)處于所述可變視場攝像機2051 攝取的所述防護區(qū)域的現(xiàn)場圖像的中心位置，所述可變視場攝像才幾2051的焦 距大于所述救災(zāi)子系統(tǒng)200處于初始狀態(tài)時的焦距；所述救突子系統(tǒng)200調(diào)整 狀態(tài)時的轉(zhuǎn)動角度即所述驅(qū)動模塊203中的驅(qū)動部件轉(zhuǎn)動的角度。第二計算單元2084，與所述第三獲取單元2082和所述第四獲取單元2083連接，用于根據(jù)所述第一投影坐標(biāo)值、所述第二投影坐標(biāo)值以及所述救災(zāi)子系統(tǒng)200在調(diào)整狀態(tài)時的轉(zhuǎn)動角度，計算所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)。另外，所述第二報警輸出模塊204與所述第二識別模塊208連接，用于將25現(xiàn)場的災(zāi)害信息以及所述第二識別模塊208的識別結(jié)果等，反饋給所述中央控制子系統(tǒng)300,以便于所述中央控制子系統(tǒng)300對所述救災(zāi)子系統(tǒng)200的控制。 上述實施例中，釆用一臺可變視場攝像機2051進(jìn)行可疑目標(biāo)的定位，對 于需要進(jìn)行精確操作的救災(zāi)系統(tǒng)，例如進(jìn)行生命體救助的系統(tǒng)，通常需要兩臺 或兩臺以上的可變視場攝像機2051配合進(jìn)行操作部分精確定位。當(dāng)然，所述 救災(zāi)子系統(tǒng)200中也可以采用至少兩臺固定視場攝像機替代所述可變視場攝 像機，對可疑目標(biāo)進(jìn)行識別和定位。當(dāng)然，上述實施例中，所述探測子系統(tǒng)100也可以不對可疑目標(biāo)進(jìn)行識別 和定位，而是完全由所述救災(zāi)子系統(tǒng)200來完成可疑目標(biāo)的識別和定位。如圖6和圖7所示為本發(fā)明實施例的救突子系統(tǒng)對可疑目標(biāo)進(jìn)行定位的方 法的原理圖，其中，在圖6和圖7中，601和602分別為所述可變視場攝像機 在系統(tǒng)轉(zhuǎn)動前后的像面(Image plane), 603和604分別為所述可變碎見場攝像 機在系統(tǒng)轉(zhuǎn)動前后的主軸(Principal axis )， Q 、 <92分別為所述可變視場攝像機 在系統(tǒng)轉(zhuǎn)動前后的^f象主點(Principal point )。上述可疑目標(biāo)定位方法的實現(xiàn)具體過程，包括如下步驟 步驟一根據(jù)圖6和圖7所示的投影和幾何關(guān)系，由相似三角形A0。尸尸'和 AC^O^可得出公式(5):^ 一 A0'........................ ( 5 )一5^步驟二根據(jù)公式(5)可進(jìn)一步推演出公式(6):i = ........................ (6)i肝 —f步驟三由相似三角形AOC尸"和^0(:2尸2尸2可得出公式(7):A/V = ........................ ( 7 )7^7, 一 ^T7'步驟四由公式(7)進(jìn)而推演出公式(8):(//cos(^2)sin(i9 + p2) — (//cosw2)cos((9 + p2) ...... 〖X、其中 l^W:2=rsin^Z圖=，,步驟五結(jié)合公式(6)和公式(8)，可得到可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)的Z『值cos (9 — sin ^ cot(9 — p2) /盯二 廠1-,c,i2)其中？ ^2 = arctan ,步驟六計算出z,值后，通過空間映射比例關(guān)系公式(9),即可計算出 其他坐標(biāo)值(^p，>w ):A乂 /其中，(義，1V,ZJ為所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)，(x,，乂)所述第一投影坐標(biāo) 值，(A,力)為所迷第二投影坐標(biāo)值，e為所述救災(zāi)子系統(tǒng)200的轉(zhuǎn)動角度，r 為所述可變視場攝像機2051距轉(zhuǎn)動原點的距離，可以通過測量轉(zhuǎn)軸到像平面 的距離減去標(biāo)定的焦距來求出，f為所述可變視場攝像機2051的焦距。根據(jù)用戶的需要，所述救災(zāi)子系統(tǒng)200還可以配備現(xiàn)場監(jiān)控顯示模塊，設(shè) 置于救災(zāi)子系統(tǒng)200安裝或使用的現(xiàn)場特定位置，便于人員就近觀察和操作控 制。在救災(zāi)過程中，可能需要向所述救災(zāi)子系統(tǒng)200提供救災(zāi)介質(zhì)，因此，所 述救突系統(tǒng)還包括救災(zāi)介質(zhì)供給子系統(tǒng)，與所述救災(zāi)子系統(tǒng)200連接，用于向所述救災(zāi)子系 統(tǒng)200提供救突介質(zhì)。所述救災(zāi)介質(zhì)為電力、能源和救災(zāi)用的介質(zhì)，如水介質(zhì) 等。如圖8所示為本發(fā)明實施例的救災(zāi)系統(tǒng)的又一結(jié)構(gòu)示意圖，所述救災(zāi)系統(tǒng) 包括至少兩臺固定視場攝像機，執(zhí)行上述實施例中的監(jiān)視攝像機1011執(zhí)行的 功能，用于獲取防護區(qū)域的監(jiān)視圖像。突害探測儀I,執(zhí)行上述實施例中的災(zāi)害探測儀1013執(zhí)行的功能，用于探27測防護區(qū)域的環(huán)境監(jiān)測信息，與固定視場攝像機配合使用，實現(xiàn)特定防護區(qū)域 的全面探測，早期報警。圖像與數(shù)據(jù)信息采集模塊I,執(zhí)行上述實施例中的第一圖像采集單元1012和第一數(shù)據(jù)采集單元1014執(zhí)行的功能，用于采集固定視場攝像機攝取的防護區(qū)域的監(jiān)視圖像，以及災(zāi)害探測儀I探測的防護區(qū)域的環(huán)境監(jiān)測信息，對采集 到的信息進(jìn)行預(yù)處理，并提供給核心識別與報警決策模塊I使用。核心識別與報警決策模塊I,執(zhí)行上述實施例中的災(zāi)害判斷模塊202和第 一識別模塊103執(zhí)行的功能，用于分析所述監(jiān)視圖像和環(huán)境監(jiān)測信息，判斷是 否發(fā)生災(zāi)害，進(jìn)行災(zāi)害的預(yù)警和報警，并在發(fā)生災(zāi)害時，識別可疑目標(biāo)，計算 可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)位置。報警輸出模塊I，執(zhí)行上述實施例中的第 一報警輸出模塊104執(zhí)行的功能，用于向中央控制子系統(tǒng)提供可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)以及防護區(qū)域的各種災(zāi)害信 自、中央控制子系統(tǒng)，執(zhí)行上述實施例中的中央控制子系統(tǒng)300執(zhí)行的功能， 用于根據(jù)可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)，控制分布式一體化救災(zāi)子系統(tǒng)執(zhí)行救災(zāi)工作。分布式一體化救突子系統(tǒng)，執(zhí)行上述實施例中的救災(zāi)子系統(tǒng)200執(zhí)行的功 能，包括救災(zāi)設(shè)施，執(zhí)行上述實施例中救災(zāi)執(zhí)行模塊201執(zhí)行的功能，用于具體實 施救突工作；可變視場攝像機，執(zhí)行上述實施例中的可變視場攝像機2051執(zhí)行的功能， 用于獲取的所述防護區(qū)域的現(xiàn)場圖像。背景光源，用于為可變視場攝像機提供光源。災(zāi)害探測儀II,執(zhí)行上述實施例中的現(xiàn)場探測儀2053執(zhí)行的功能，用于 獲取的所述防護區(qū)域的現(xiàn)場環(huán)境監(jiān)測信息。圖像與數(shù)據(jù)信息采集模塊II,執(zhí)行上述實施例中的第二圖像采集單元2052 和第二數(shù)據(jù)采集單元2054執(zhí)行的功能，用于采集可變視場攝像機攝取的防護 區(qū)域的現(xiàn)場圖像，以及突害探測儀II探測的防護區(qū)域的現(xiàn)場環(huán)境監(jiān)測信息， 對采集到的信息進(jìn)行預(yù)處理，并提供給核心識別與報警決策模塊II使用。核心識別與報警決策模塊II，執(zhí)行上述實施例中的災(zāi)害確認(rèn)模塊205和第二識別模塊208執(zhí)行的功能，用于分析所述現(xiàn)場監(jiān)視圖像和現(xiàn)場環(huán)境監(jiān)測信 息，二次判斷是否發(fā)生災(zāi)害，并在二次確認(rèn)發(fā)生災(zāi)害時，二次識別可疑目標(biāo)， 計算可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)位置。
報警輸出模塊II，執(zhí)行上述實施例中的第二報警輸出模塊204執(zhí)行的功能， 用于將分布式一體化救災(zāi)子系統(tǒng)的位置和/或速度信息，以及現(xiàn)場的其他災(zāi)害 信息，反饋給中央控制子系統(tǒng)。
控制模塊，執(zhí)行上述實施例中的控制模塊202執(zhí)行的功能，用于控制所述 分布式一體化救突子系統(tǒng)執(zhí)行救突，具體的，可以控制所述分布式一體化救災(zāi) 子系統(tǒng)運動或轉(zhuǎn)動，控制所述救突設(shè)施的救災(zāi)姿勢，控制所述可變視場攝像機 調(diào)整參數(shù)等。
機電或機電液一體化驅(qū)動控制部件，執(zhí)行上述實施例中的驅(qū)動模塊203 執(zhí)行的功能，主要用于根據(jù)控制模塊的控制，驅(qū)動所述分布式一體化救災(zāi)子系 統(tǒng)執(zhí)行救災(zāi)。
救災(zāi)介質(zhì)供給子系統(tǒng)，用于向所述分布式一體化救災(zāi)子系統(tǒng)提供救災(zāi)介質(zhì)。
現(xiàn)場監(jiān)控顯示模塊，設(shè)置于所述分布式一體化救災(zāi)子系統(tǒng)安裝或使用的現(xiàn) 場特定位置，便于人員就近觀察和操作控制。
常規(guī)探測報警系統(tǒng)，主要用于接收分布式一體化救災(zāi)子系統(tǒng)的報警信號， 并進(jìn)行顯示和報警。
如圖9所示為圖8所描述的救災(zāi)系統(tǒng)的一具體應(yīng)用場景示意圖，所述分布 式一體化救突子系統(tǒng)為一自動消防炮，其具體實施救災(zāi)的流程為兩臺固定視 場攝像機901針對防護區(qū)域全面覆蓋，攝取防護區(qū)域的監(jiān)視圖像，核心識別與 報警決策模塊I針對固定視場攝像機攝取的監(jiān)視圖像，進(jìn)行火災(zāi)識別和分析， 當(dāng)發(fā)現(xiàn)火災(zāi)時，系統(tǒng)給出報警信號，同時通過匹配兩固定視場攝像機901的圖 像進(jìn)行可疑目標(biāo)(火災(zāi)發(fā)生區(qū)域)P (X, Y, Z)的坐標(biāo)定位；中央控制子系 統(tǒng)接收到報警和空間坐標(biāo)位置后，即規(guī)劃出自動消防炮的轉(zhuǎn)動角度和方向，生 成控制命令，并將控制命令發(fā)送給自動消防炮；自動消防炮的控制模塊隨即開 始控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)動，并變換可變視場攝像機902的焦距獲取火災(zāi)的近景圖像，進(jìn) 行可疑目標(biāo)的二次定位，圖中，箭頭903代表可變視場攝像機902的初始視場
29覆蓋區(qū)域，箭頭904代表可變視場攝像902機聚焦后的視場覆蓋區(qū)域；當(dāng)對準(zhǔn) 可疑目標(biāo)后，中央控制子系統(tǒng)即啟動救突介質(zhì)供給子系統(tǒng)向自動消防炮供給滅 火介質(zhì)，實施有效的滅火。
如圖IO所示為圖8所描迷的救臾系統(tǒng)的另——具體應(yīng)用場景示意圖，所 述分布式一體化救災(zāi)子系統(tǒng)為能夠自定位控制的消防炮，其具體實施救災(zāi)的流 程為系統(tǒng)首先將可變視場攝像機1001調(diào)整到最大視場覆蓋狀態(tài)，此時，可 變視場攝像機IOOI的視場覆蓋區(qū)域為箭頭1002所指區(qū)域；當(dāng)發(fā)現(xiàn)可疑目標(biāo)時， 控制消防炮運動或轉(zhuǎn)動使可疑目標(biāo)處于視場的中心，之后再控制可變視場攝像 機1001調(diào)整焦距放大可疑目標(biāo)圖像，此時，可變視場攝像機1001的浮見場覆蓋 區(qū)域為箭頭1003所指區(qū)域；核心識別與報警決策模塊II對放大后的圖像進(jìn)行 識別和判斷，并根據(jù)系統(tǒng)轉(zhuǎn)動角度(箭頭1004所指的角度)，對可疑目標(biāo)進(jìn)行 定位。
如圖11所示為本發(fā)明實施例的救災(zāi)方法的流程示意圖，所述救災(zāi)方法應(yīng) 用于 一 救災(zāi)系統(tǒng)中，所述救災(zāi)系統(tǒng)與上述實施例中描述的救災(zāi)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相 同，包括探測子系統(tǒng)和救災(zāi)子系統(tǒng)。
所述救災(zāi)方法包括以下步驟
步驟IIOI,獲取防護區(qū)域的災(zāi)害監(jiān)測信息；
步驟1102,根據(jù)所述災(zāi)害監(jiān)測信息，判斷是否發(fā)生災(zāi)害；
步驟U03,在發(fā)生災(zāi)害時，執(zhí)行救災(zāi)。
所述探測子系統(tǒng)包括監(jiān)視攝像機，所述步驟1101具體為所述監(jiān)視攝像 機攝取所述防護區(qū)域的監(jiān)視圖像；采集所述監(jiān)視圖像，作為所述災(zāi)害監(jiān)測信息。
所述探測子系統(tǒng)還包括突害探測儀，所迷步驟1101具體為所述災(zāi)害探 測儀探測所述防護區(qū)域的環(huán)境監(jiān)測信息；采集所述環(huán)境監(jiān)測信息，作為所述災(zāi) 害監(jiān)測信息。
此時，所述步驟1102具體為根據(jù)所述監(jiān)視攝像機攝取所述防護區(qū)域的 監(jiān)視圖像，和/或所述災(zāi)害探測儀探測所述防護區(qū)域的環(huán)境監(jiān)測信息，判斷是 否發(fā)生災(zāi)害。
在實施救災(zāi)時，需要對可疑目標(biāo)進(jìn)行識別和定位，才可以針對可疑目標(biāo)執(zhí) 行準(zhǔn)確救突，所述可疑目標(biāo)為需要救護的生命體、火災(zāi)發(fā)生區(qū)域或氣體泄漏區(qū)
30域等。
因此，上述步驟1103之后還包括在發(fā)生火災(zāi)時，根據(jù)所述災(zāi)害監(jiān)測信 息，識別可疑目標(biāo)，并對所述可疑目標(biāo)進(jìn)行定位，得到所述可疑目標(biāo)的空間坐 標(biāo)；
此時，所述步驟1103具體為根據(jù)所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)，對所述可 疑目標(biāo)執(zhí)行救災(zāi)。
具體的，所述探測子系統(tǒng)可以通過分析監(jiān)視攝像機攝取的防護區(qū)域的監(jiān)視 圖像，識別可疑目標(biāo)，并對可疑目標(biāo)進(jìn)行定位。此時，所述探測子系統(tǒng)包括第 一監(jiān)視攝像機和第二監(jiān)視攝像機；
如圖12所示為本發(fā)明實施例的探測子系統(tǒng)對所述可疑目標(biāo)進(jìn)行識別和定 位的方法的流程示意圖，所述方法包括以下步驟
步驟1201,根據(jù)所述第一監(jiān)視攝像機和/或第二監(jiān)視4聶像機攝取的所述防 護區(qū)域的監(jiān)視圖像，識別可疑目標(biāo)；
步驟1202，獲取所述可疑目標(biāo)在所述第一監(jiān)視攝像機的CCD像面上的像
點坐標(biāo)與所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)的第 一變換關(guān)系，所述第 一變換關(guān)系為
「， 「 ，「f
'V4'i、。2。3"4
="7
-wla9 "111
其中，(;c.y,z)為所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)，(x,，^)為所述可疑目標(biāo)在所述 第一監(jiān)視攝像機的CCD像面上的像點坐標(biāo)，^和 ^，...,"11為坐標(biāo)計算參數(shù)， 由系統(tǒng)標(biāo)定確定；
步驟1203,獲取所述可疑目標(biāo)在所述第二監(jiān)視攝像機的CCD像面上的像 點坐標(biāo)與所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)的第二變換關(guān)系，所述第二變換關(guān)系為
jc2vv2—6,64
，2
匿W2 ——69610 1
其中，(A,力)為所述可疑目標(biāo)在所述第二監(jiān)視攝像機的CCD像面上的像 點坐標(biāo)，^和、^,…，、為坐標(biāo)計算參li,由系統(tǒng)標(biāo)定確定；
步驟1204，根據(jù)所述第一變換關(guān)系和所述第二變換關(guān)系，計算所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)。
在所述探測子系統(tǒng)對可疑目標(biāo)進(jìn)行定位后，需要將可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)提 供給救災(zāi)子系統(tǒng)，以便于救災(zāi)子系統(tǒng)準(zhǔn)確、快速地救災(zāi)。
因此，所述根據(jù)所述突害監(jiān)測信息，識別可疑目標(biāo)，并對所述可疑目標(biāo)進(jìn) 行定位，之后還包括根據(jù)所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)，生成控制命令，所述控
制命令用于控制所述救災(zāi)子系統(tǒng)執(zhí)行救災(zāi)；
所述步驟1103具體為根據(jù)所述控制命令，執(zhí)行救災(zāi)。
另夕卜，所述救災(zāi)子系統(tǒng)還可以荻取現(xiàn)場監(jiān)測信息，以對災(zāi)害進(jìn)行二次識別。
此時，所述步驟1103具體為獲取所述防護區(qū)域的現(xiàn)場監(jiān)測信息；根據(jù)
所述防護區(qū)域的現(xiàn)場監(jiān)測信息，二次確認(rèn)是否發(fā)生災(zāi)害；在二次確認(rèn)發(fā)生火災(zāi)
時，#^亍救災(zāi)。
所述救突子系統(tǒng)包括可變視場攝像機，此時，所述獲取所述防護區(qū)域的現(xiàn) 場監(jiān)測信息，具體為所述可變視場攝像機獲取所述防護區(qū)域的現(xiàn)場圖像；采 集所述現(xiàn)場圖像，作為所述現(xiàn)場監(jiān)測信息。
所述救災(zāi)子系統(tǒng)還可以包括現(xiàn)場探測儀，所述獲取所述防護區(qū)域的現(xiàn)場監(jiān) 測信息，具體為所述現(xiàn)場探測儀獲取所述防護區(qū)域的現(xiàn)場環(huán)境監(jiān)測信息；采 集所述現(xiàn)場環(huán)境監(jiān)測信息，作為所述現(xiàn)場監(jiān)測信息。
另外，所述救突子系統(tǒng)也可以根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測信息，對可疑目標(biāo)進(jìn)行二次識 別和二次定位，此時，所迷步驟1103具體為根據(jù)所述現(xiàn)場監(jiān)測信息，識別 可疑目標(biāo)，并對所述可疑目標(biāo)進(jìn)行定位，得到所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)；根據(jù) 所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)，執(zhí)行救災(zāi)。
如圖13所示為本發(fā)明實施例的救災(zāi)子系統(tǒng)對可疑目標(biāo)進(jìn)行識別和定位的 方法的流程示意圖，所述方法包括以下步驟
步驟1301,根據(jù)所述救災(zāi)子系統(tǒng)處于初始狀態(tài)時，所述可變視場攝像機 攝取的所述防護區(qū)域的現(xiàn)場圖像，識別可疑目標(biāo)，所述救災(zāi)子系統(tǒng)處于初始狀 態(tài)時，所述可變視場攝像機處于最大視場覆蓋狀態(tài)；
步驟1302,獲取所述救突子系統(tǒng)處于初始狀態(tài)時，所述可疑目標(biāo)在所述 可變視場攝像機的CCD像面上的第一投影坐標(biāo)值；
步驟1303,獲取所述救災(zāi)子系統(tǒng)調(diào)整狀態(tài)后，所述可疑目標(biāo)在所述可變
32視場攝像機的CCD像面上的第二投影坐標(biāo)值，以及所述救災(zāi)子系統(tǒng)調(diào)整狀態(tài) 時的轉(zhuǎn)動角度，所述救災(zāi)子系統(tǒng)調(diào)整狀態(tài)后，所述可疑目標(biāo)處于所述可變視場 攝像機攝取的所述防護區(qū)域的現(xiàn)場圖像的中心位置，所述可變視場攝像機的焦
距大于所述救災(zāi)子系統(tǒng)處于初始狀態(tài)時的焦距；
步驟1304,根據(jù)所述第一投影坐標(biāo)值、所述第二投影坐標(biāo)值以及所述救 災(zāi)子系統(tǒng)在調(diào)整狀態(tài)時的轉(zhuǎn)動角度，計算所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)。
當(dāng)然，所述探測子系統(tǒng)也可以不具有對可疑目標(biāo)進(jìn)行識別和定位的功能， 而是由所述救災(zāi)子系統(tǒng)單獨承擔(dān)。
通過上述實施例提供的救災(zāi)方法，對防護區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測，能夠及時發(fā)現(xiàn)災(zāi) 害，從而實現(xiàn)突害的早期探測。另外，可識別可疑目標(biāo)，并對可疑目標(biāo)進(jìn)行準(zhǔn) 確定位，根據(jù)可疑目標(biāo)的位置，自動控制救災(zāi)設(shè)施運動，接近或?qū)?zhǔn)可疑目標(biāo)， 實施救災(zāi)。從而，能夠集災(zāi)害早期探測、自動實施救災(zāi)一體化，提高了救災(zāi)系 統(tǒng)的防突救災(zāi)能力。進(jìn)一步地，還可以獲取現(xiàn)場監(jiān)測信息，進(jìn)行災(zāi)害的二次確 認(rèn)以及可疑目標(biāo)的二次識別和定位，從而精確定位可疑目標(biāo)，實施高效救援。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通 技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾， 這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)^L為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種救災(zāi)系統(tǒng)，其特征在于，包括探測子系統(tǒng)和救災(zāi)子系統(tǒng)；所述探測子系統(tǒng)包括第一獲取模塊，用于獲取防護區(qū)域的災(zāi)害監(jiān)測信息；災(zāi)害判斷模塊，與所述第一獲取模塊連接，用于根據(jù)所述災(zāi)害監(jiān)測信息，判斷是否發(fā)生災(zāi)害；所述救災(zāi)子系統(tǒng)包括救災(zāi)執(zhí)行模塊，與所述災(zāi)害判斷模塊連接，用于在發(fā)生災(zāi)害時，執(zhí)行救災(zāi)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的救突系統(tǒng)，其特征在于，所述第一獲取模塊包括監(jiān)視攝像機，用于攝取所述防護區(qū)域的監(jiān)視圖像；第一圖像采集單元，與所述監(jiān)視攝像機連接，用于采集所述監(jiān)視圖像，作 為所述災(zāi)害監(jiān)測信息。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的救災(zāi)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一獲取模 塊還包括突害探測儀，用于探測所述防護區(qū)域的環(huán)境監(jiān)測信息； 第一數(shù)據(jù)采集單元，與所述災(zāi)害探測儀連接，用于采集所述環(huán)境監(jiān)測信息， 作為所述災(zāi)害監(jiān)測信息。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的救災(zāi)系統(tǒng)，其特征在于，所述探測子系統(tǒng)還包括第一識別模塊，與所述第一獲取模塊、所述災(zāi)害判斷模塊和所述救災(zāi)執(zhí)行 模塊連接，用于在發(fā)生災(zāi)害時，根據(jù)所述災(zāi)害監(jiān)測信息，識別可疑目標(biāo)，并對 所述可疑目標(biāo)進(jìn)行定位，得到所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)；所述救災(zāi)執(zhí)行模塊進(jìn)一步用于根據(jù)所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)，對所述可疑 目標(biāo)執(zhí)行救災(zāi)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的救災(zāi)系統(tǒng)，其特征在于所述第 一獲取模塊包括第 一監(jiān)視攝像機和第二監(jiān)視攝像機；所述第一識別模塊包括第一處理單元，用于根據(jù)所述第一監(jiān)視攝像機和/或第二監(jiān)視攝像機攝取 的所述防護區(qū)域的監(jiān)視圖像，識別可疑目標(biāo)；第一獲取單元，與所述第一處理單元連接，用于獲取所述可疑目標(biāo)在所述 第一監(jiān)視攝像機的CCD像面上的像點坐標(biāo)與所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)的第一 變換關(guān)系，所述第一變換關(guān)系為<formula>formula see original document page 3</formula>其中，(x,y,z)為所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)，(x,，兀)為所述可疑目標(biāo)在所述 第一監(jiān)視攝像機的CCD像面上的像點坐標(biāo)，w,和a,，a2,…,^為坐標(biāo)計算參數(shù)， 由系統(tǒng)標(biāo)定確定；第二獲取單元，與所述第一處理單元連接，用于獲取所述可疑目標(biāo)在所述 第二監(jiān)視攝像機的CCD像面上的像點坐標(biāo)與所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)的第二 變換關(guān)系，所述第二變換關(guān)系為<formula>formula see original document page 3</formula>其中，(x"A)為所述可疑目標(biāo)在所述第二監(jiān)視攝像機的CCD像面上的像 點坐標(biāo)，w和&A，…,、為坐標(biāo)計算參lt,由系統(tǒng)標(biāo)定確定；第一計算單元，與所述第一獲取單元和所述第二獲取單元連接，用于根據(jù)所述第一變換關(guān)系和所述第二變換關(guān)系，計算所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的救災(zāi)系統(tǒng)，其特征在于，還包括 中央控制子系統(tǒng)，與所述探測子系統(tǒng)和所述救災(zāi)子系統(tǒng)連接； 所述探測子系統(tǒng)還包括第一報警輸出模塊，與所述第一識別模塊和所述中央控制子系統(tǒng)連接，用 于將所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)提供給所述中央控制子系統(tǒng)；所述中央控制子系統(tǒng)，用于根據(jù)所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)，生成控制命令， 所述控制命令用于控制所述救災(zāi)子系統(tǒng)執(zhí)行救災(zāi)；所述救災(zāi)子系統(tǒng)包括控制模塊，與所述救災(zāi)執(zhí)行模塊連接，用于根據(jù)所述控制命令，控制所述 救災(zāi)執(zhí)行模塊執(zhí)行救災(zāi)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的救災(zāi)系統(tǒng)，其特征在于，所述救災(zāi)子系統(tǒng)包括 驅(qū)動模塊，用于獲取所述救災(zāi)子系統(tǒng)的位置和/或速度信息； 第二報警輸出模塊，與所述驅(qū)動模塊連接，用于將所述救災(zāi)子系統(tǒng)的位置和/或速度信息提供給所述中央控制子系統(tǒng)；所述中央控制子系統(tǒng)進(jìn)一步用于根據(jù)所述救災(zāi)子系統(tǒng)的位置和/或速度信 息，判斷所述救災(zāi)子系統(tǒng)是否偏離運行軌跡或是否需要重新定位，并根據(jù)判斷 結(jié)果生成控制命令。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的救災(zāi)系統(tǒng)，其特征在于，所述救災(zāi)子系統(tǒng) 還包括第二獲取模塊，用于獲取發(fā)生災(zāi)害的防護區(qū)域的現(xiàn)場監(jiān)測信息； 災(zāi)害確認(rèn)模塊，與所述第二獲取模塊和所述救災(zāi)執(zhí)行模塊連接，用于根據(jù) 所述現(xiàn)場監(jiān)測信息，二次確認(rèn)是否發(fā)生災(zāi)害；所迷救災(zāi)執(zhí)行模塊進(jìn)一步用于在二次確認(rèn)發(fā)生火災(zāi)時，執(zhí)行救災(zāi)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的救災(zāi)系統(tǒng)，其特征在于，所述救災(zāi)子系統(tǒng)還包括計算模塊，與所述第二獲取模塊連接，用于根據(jù)所述現(xiàn)場監(jiān)測信息，計算 所述救災(zāi)子系統(tǒng)的控制參數(shù)；控制模塊，與所述計算模塊連接，用于根據(jù)所迷控制參數(shù)，控制所述救災(zāi) 子系統(tǒng)執(zhí)行救突。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的救災(zāi)系統(tǒng)，其特征在于，所述第二獲取模塊包括可變視場攝像機，用于獲取所述發(fā)生災(zāi)害的防護區(qū)域的現(xiàn)場圖像； 第二圖像采集單元，與所述可變視場攝像機連接，用于采集所述現(xiàn)場圖像， 作為所述現(xiàn)場監(jiān)測信息。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的救災(zāi)系統(tǒng)，其特征在于，所述第二獲取模塊還 包括現(xiàn)場探測儀，用于獲取所述發(fā)生災(zāi)害的防護區(qū)域的現(xiàn)場環(huán)境監(jiān)測信息； 第二數(shù)據(jù)采集單元，與所述現(xiàn)場探測儀連接，用于采集所述現(xiàn)場環(huán)境監(jiān)測 信息，作為所述現(xiàn)場監(jiān)測信息。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的救災(zāi)系統(tǒng)，其特征在于，所述救災(zāi)子系統(tǒng)還 包括第二識別模塊，與所述第二獲取模塊和所述救災(zāi)執(zhí)行模塊連接，用于根據(jù) 所述現(xiàn)場監(jiān)測信息，識別可疑目標(biāo)，并對所述可疑目標(biāo)進(jìn)行定位，得到所述可 疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)；所述救災(zāi)執(zhí)行模塊進(jìn)一步用于根據(jù)所述第二識別模塊確定的可疑目標(biāo)的 空間坐標(biāo)，對所述可疑目標(biāo)執(zhí)行救災(zāi)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的救災(zāi)系統(tǒng)，其特征在于，所述第二識別模塊 包括第二處理單元，用于根據(jù)所述救突子系統(tǒng)處于初始狀態(tài)時，所述可變視場 攝像機攝取的所述防護區(qū)域的現(xiàn)場圖像，識別可疑目標(biāo)，所述救災(zāi)子系統(tǒng)處于 初始狀態(tài)時，所述可變視場攝像機處于最大視場覆蓋狀態(tài)；第三獲取單元，與所迷第二處理單元連接，用于獲取所述救災(zāi)子系統(tǒng)處于 初始狀態(tài)時，所述可疑目標(biāo)在所述可變視場攝像機的CCD像面上的第一投影 坐標(biāo)值；第四獲取單元，與所述第二處理單元連接，用于獲取所述救災(zāi)子系統(tǒng)調(diào)整 狀態(tài)后，所述可疑目標(biāo)在所述可變視場攝像機的CCD像面上的第二投影坐標(biāo) 值，以及所述救災(zāi)子系統(tǒng)調(diào)整狀態(tài)時的轉(zhuǎn)動角度，所述救災(zāi)子系統(tǒng)調(diào)整狀態(tài)后， 所述可疑目標(biāo)處于所述可變視場攝像機攝取的所述防護區(qū)域的現(xiàn)場圖像的中 心位置，所述可變視場攝像機的焦距大于所述救災(zāi)子系統(tǒng)處于初始狀態(tài)時的焦 距；第二計算單元，與所述第三獲取單元和所述第四獲取單元連接，用于根據(jù) 所述第 一投影坐標(biāo)值、所述第二投影坐標(biāo)值以及所述救災(zāi)子系統(tǒng)在調(diào)整狀態(tài)時 的轉(zhuǎn)動角度，計算所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的救災(zāi)系統(tǒng)，其特征在于，還包括 救災(zāi)介質(zhì)供給子系統(tǒng)，與所述救災(zāi)子系統(tǒng)連接，用于向所述救災(zāi)子系統(tǒng)提供救災(zāi)介質(zhì)。
15. —種救突方法，應(yīng)用于一救突系統(tǒng)中，其特征在于，所述救災(zāi)系統(tǒng)包括探測子系統(tǒng)和救突子系統(tǒng)，所述救突方法包括以下步驟獲取防護區(qū)域的災(zāi)害監(jiān)測信息；根據(jù)所述臾害監(jiān)測信息，判斷是否發(fā)生災(zāi)害；在發(fā)生災(zāi)害時，執(zhí)行救災(zāi)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的救災(zāi)方法，其特征在于，所述探測子系統(tǒng)包括監(jiān)視攝像機，所述獲取防護區(qū)域的突害監(jiān)測信息，具體為所述監(jiān)視攝像機攝取所述防護區(qū)域的監(jiān)視圖像；采集所述監(jiān)^L圖像，作為所述災(zāi)害監(jiān)測信息。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的救災(zāi)方法，其特征在于，所述探測子系統(tǒng)還包括災(zāi)害探測儀，所述獲取防護區(qū)域的災(zāi)害監(jiān)測信息，具體為所述災(zāi)害探測儀探測所述防護區(qū)域的環(huán)境監(jiān)測信息；采集所述環(huán)境監(jiān)測信息，作為所述災(zāi)害監(jiān)測信息。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的救災(zāi)方法，其特征在于，所述根據(jù)所述災(zāi)害監(jiān)測信息，判斷是否發(fā)生災(zāi)害，之后還包括在發(fā)生火災(zāi)時，根據(jù)所述災(zāi)害監(jiān)測信息，識別可疑目標(biāo)，并對所迷可疑目標(biāo)進(jìn)行定位，得到所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)；所述執(zhí)行救突，具體為根據(jù)所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)，對所述可疑目標(biāo)執(zhí)行救災(zāi)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的救災(zāi)方法，其特征在于，所述探測子系統(tǒng)包括第一監(jiān)視攝像機和第二監(jiān)視攝像機；所述根據(jù)所述災(zāi)害監(jiān)測信息，識別可疑目標(biāo)，并對所述可疑目標(biāo)進(jìn)行定位，得到所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)，具體為根據(jù)所述第 一監(jiān)視攝像機和/或第二監(jiān)視攝像機攝取的所述防護區(qū)域的監(jiān)視圖像，識別可疑目標(biāo)；獲取所述可疑目標(biāo)在所述第一監(jiān)視攝像機的CCD像面上的像點坐標(biāo)與所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)的第一變換關(guān)系，所述第 一變換關(guān)系為<formula>formula see original document page 7</formula>其中，(x,y,z)為所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)，(x,，乂)為所述可疑目標(biāo)在所述第一監(jiān)視攝像機的CCD像面上的像點坐標(biāo)，11,'|和01,02,..，。||為坐標(biāo)計算參數(shù)，由系統(tǒng)標(biāo)定確定；獲取所述可疑目標(biāo)在所述第二監(jiān)視攝像機的CCD像面上的像點坐標(biāo)與所迷可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)的第二變換關(guān)系，所述第二變換關(guān)系為<formula>formula see original document page 7</formula>其中，(x"力)為所述可疑目標(biāo)在所述第二監(jiān)視攝像機的CCD像面上的像點坐標(biāo)，v^和6,A,…A,為坐標(biāo)計算參數(shù)，由系統(tǒng)標(biāo)定確定；根據(jù)所述第一變換關(guān)系和所述第二變換關(guān)系，計算所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的救災(zāi)方法，其特征在于，所述根據(jù)所述災(zāi)害監(jiān)測信息，識別可疑目標(biāo)，并對所述可疑目標(biāo)進(jìn)行定位，得到所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)，之后還包括根據(jù)所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)，生成控制命令，所述控制命令用于控制所述救災(zāi)子系統(tǒng)執(zhí)行救災(zāi)；所述執(zhí)行救突，具體為根據(jù)所述控制命令，執(zhí)行救災(zāi)。
21. 根據(jù)權(quán)利要求15或20所述的救災(zāi)方法，其特征在于，所述在發(fā)生火突時，執(zhí)行救災(zāi)，具體為獲取發(fā)生災(zāi)害的防護區(qū)域的現(xiàn)場監(jiān)測信息；根據(jù)所述現(xiàn)場監(jiān)測信息，二次確認(rèn)是否發(fā)生災(zāi)害；在二次確認(rèn)發(fā)生火災(zāi)時，執(zhí)行救突。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的救災(zāi)方法，其特征在于，所述救災(zāi)子系統(tǒng)包括可變視場攝像機，所述獲取所述防護區(qū)域的現(xiàn)場監(jiān)測信息，具體為所述可變視場攝像機獲取所述發(fā)生突害的防護區(qū)域的現(xiàn)場圖像；采集所述現(xiàn)場圖像，作為所述現(xiàn)場監(jiān)測信息。
23. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的救災(zāi)方法，其特征在于，所述救突子系統(tǒng)還包括現(xiàn)場探測儀，所述獲取所迷防護區(qū)域的現(xiàn)場監(jiān)測信息，具體為所述現(xiàn)場探測儀獲取所述發(fā)生突害的防護區(qū)域的現(xiàn)場環(huán)境監(jiān)測信息；采集所述現(xiàn)場環(huán)境監(jiān)測信息，作為所述現(xiàn)場監(jiān)測信息。
24. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的救突方法，其特征在于，所述在發(fā)生災(zāi)害時，執(zhí)行救災(zāi)，具體為根據(jù)所述現(xiàn)場監(jiān)測信息，識別可疑目標(biāo)，并對所述可疑目標(biāo)進(jìn)行定位，得到所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)；根據(jù)所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)，對所述可疑目標(biāo)執(zhí)行救災(zāi)。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的救突方法，其特征在于，所述根據(jù)所述現(xiàn)場監(jiān)測信息，識別可疑目標(biāo)，并對所述可疑目標(biāo)進(jìn)行定位，得到所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)，具體為根據(jù)所述救災(zāi)子系統(tǒng)處于初始狀態(tài)時，所述可變視場攝像機攝取的所述防護區(qū)域的現(xiàn)場圖像，識別可疑目標(biāo)，所述救突子系統(tǒng)處于初始狀態(tài)時，所述可變視場攝像機處于最大視場覆蓋狀態(tài)；獲取所述救突子系統(tǒng)處于初始狀態(tài)時，所述可疑目標(biāo)在所述可變視場攝像機的CCD像面上的第一投影坐標(biāo)值；獲取所述救災(zāi)子系統(tǒng)調(diào)整狀態(tài)后，所述可疑目標(biāo)在所述可變視場攝像機的CCD像面上的第二投影坐標(biāo)值，以及所述救災(zāi)子系統(tǒng)調(diào)整狀態(tài)時的轉(zhuǎn)動角度，所述救突子系統(tǒng)調(diào)整狀態(tài)后，所述可疑目標(biāo)處于所述可變視場攝像機攝取的所述防護區(qū)域的現(xiàn)場圖像的中心位置，所述可變視場攝像機的焦距大于所述救突子系統(tǒng)處于初始狀態(tài)時的焦距；根據(jù)所述第 一投影坐標(biāo)值、所述第二投影坐標(biāo)值以及所述救突子系統(tǒng)在調(diào)整狀態(tài)時的轉(zhuǎn)動角度，計算所述可疑目標(biāo)的空間坐標(biāo)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種救災(zāi)系統(tǒng)和救災(zāi)方法，所述救災(zāi)系統(tǒng)包括探測子系統(tǒng)和救災(zāi)子系統(tǒng)；所述探測子系統(tǒng)包括第一獲取模塊，用于獲取防護區(qū)域的災(zāi)害監(jiān)測信息；災(zāi)害判斷模塊，與所述第一獲取模塊連接，用于根據(jù)所述災(zāi)害監(jiān)測信息，判斷是否發(fā)生災(zāi)害；所述救災(zāi)子系統(tǒng)包括救災(zāi)執(zhí)行模塊，與所述災(zāi)害判斷模塊連接，用于在發(fā)生災(zāi)害時，執(zhí)行救災(zāi)。本發(fā)明集災(zāi)害早期探測、自動實施救災(zāi)與一體，提高了救災(zāi)系統(tǒng)的防災(zāi)救災(zāi)能力。
文檔編號G08B21/00GK101667322SQ20091009346
公開日2010年3月10日 申請日期2009年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月24日
發(fā)明者丁國鋒 申請人:丁國鋒