一種視頻火警監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于消防監(jiān)測(cè)設(shè)備領(lǐng)域，具體設(shè)及一種視頻火警監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前對(duì)火警的監(jiān)測(cè)多停留在接觸式階段。例如：一般的溫度傳感器必須接觸到火 焰才能探測(cè)出火焰的溫度。通用的室內(nèi)消防噴水頭的觸發(fā)裝置即屬于此類(lèi)。又例如；煙霧 傳感器也是要等到煙霧顆粒達(dá)到傳感器的探測(cè)頭才會(huì)觸發(fā)警報(bào)。
[0003] 對(duì)于前述兩種設(shè)備，由于它們通常安裝在屋頂天花板附近位置，當(dāng)它們探測(cè)到火 警時(shí)，火焰可能已經(jīng)達(dá)到數(shù)米高，溫度也可能已經(jīng)達(dá)到接近千度，早已經(jīng)錯(cuò)過(guò)滅火的最佳時(shí) 機(jī)；此時(shí)只能?chē)娙氪罅康乃F來(lái)降溫和隔絕氧氣。結(jié)果是，即使沒(méi)有被大火或高溫焚毀的設(shè) 備和裝演，也會(huì)被大量的水霧所破壞，造成巨大的損失。
[0004] 滅火的最佳時(shí)機(jī)通常是在火源剛剛發(fā)生的時(shí)候。此時(shí)火源能掌握的可燃資源仍 然有限，本身溫度也不會(huì)太高，對(duì)于周邊空氣還沒(méi)有形成低壓中屯、，不能牽引大量的氧氣流 入。在此階段只要簡(jiǎn)單的滅火手段就能將火源撲滅。
[0005] 為了爭(zhēng)取最佳滅火時(shí)機(jī)，就必須有適當(dāng)?shù)脑O(shè)備，能夠在第一時(shí)間監(jiān)測(cè)、判斷出確實(shí) 有火災(zāi)源頭發(fā)生，并且準(zhǔn)確測(cè)量出發(fā)生位置，及時(shí)報(bào)警。該樣才能夠在第一時(shí)間將火警撲 滅，將損失降到最低。
[0006] 由于現(xiàn)有的設(shè)備不能夠完成該項(xiàng)任務(wù)，所W本發(fā)明針對(duì)該個(gè)弱點(diǎn)，研發(fā)出基于溫 度遙感、圖像識(shí)別和人工智能等高科技技術(shù)的新設(shè)備，一舉完成在最短時(shí)間內(nèi)，準(zhǔn)確探測(cè)火 警源頭的任務(wù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的第一目標(biāo)是能夠準(zhǔn)確的判斷在一個(gè)室內(nèi)空間是否已經(jīng)發(fā)生火警，或者是 否已經(jīng)有可能演化成火警的火源存在。換句話說(shuō)，是希望在火警剛剛開(kāi)始發(fā)生，還沒(méi)有成為 不可收拾的災(zāi)害之前，就能夠搶先一步偵測(cè)到，發(fā)出警報(bào)W減低人員的傷亡和財(cái)物的損失。 第二目標(biāo)是，在確認(rèn)已經(jīng)有火警或火源存在后，能夠進(jìn)一步的標(biāo)定該火源在空間的位置坐 標(biāo)。該樣就可W協(xié)助滅火設(shè)備更有效的針對(duì)火源位置，在第一時(shí)間予W撲滅。
[000引為達(dá)到W上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種視頻火警監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括火源監(jiān) 測(cè)裝置，與所述火源監(jiān)測(cè)裝置相連的火源信息處理裝置，其中所述火源信息處理裝置包括：
[0009] 圖形識(shí)別模塊，用于對(duì)所述火源監(jiān)測(cè)裝置拍攝的紅外影像進(jìn)行處理；
[0010] 人工智能火焰辨識(shí)模塊，用于判定處理后的紅外影像的火警級(jí)別；
[0011] 火焰辨識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)模塊，用于存放被監(jiān)測(cè)空間的溫度參數(shù)和所述火源監(jiān)測(cè)裝置對(duì)其 所覆蓋的范圍內(nèi)正常狀態(tài)拍攝的影像數(shù)據(jù)；
[0012] 火源定位模塊，用于根據(jù)所述火源監(jiān)測(cè)裝置的角度和空間位置，計(jì)算火源的空間 位置坐標(biāo)。
[0013] 進(jìn)一步，所述火源監(jiān)測(cè)裝置包括至少2臺(tái)具備立體攝像功能的紅外攝像頭和至少 1臺(tái)可見(jiàn)光攝像頭；所述紅外攝像頭固定在墻壁或房頂上，且旋轉(zhuǎn)角固定不變，所述旋轉(zhuǎn)角 為圍繞垂直于攝像頭屏幕的軸旋轉(zhuǎn)的角度。
[0014] 進(jìn)一步，所述火源監(jiān)測(cè)裝置包括至少2臺(tái)具備立體攝像功能兼具可見(jiàn)光和紅外感 光能力的攝像頭；所述攝像頭固定在墻壁或房頂上，且旋轉(zhuǎn)角固定不變，所述旋轉(zhuǎn)角為圍繞 垂直于攝像頭屏幕的軸旋轉(zhuǎn)的角度。
[0015] 進(jìn)一步，所述火源監(jiān)測(cè)裝置包括至少1臺(tái)固定在房頂?shù)募t外攝像頭，所述紅外攝 像頭的影像覆蓋面積能夠涵蓋整個(gè)監(jiān)測(cè)范圍。
[0016] 進(jìn)一步，所述火源監(jiān)測(cè)裝置包括1臺(tái)固定在房頂?shù)腦-Y滑塊上的紅外攝像頭，通過(guò) 將所述紅外攝像頭移動(dòng)到火源上方得到火源的平面位置坐標(biāo)。
[0017] 進(jìn)一步，所述火源信息處理裝置還包括：
[0018] 監(jiān)測(cè)影像數(shù)據(jù)庫(kù)，用于對(duì)所述火源監(jiān)測(cè)裝置拍攝的影像資料進(jìn)行存檔；
[0019] 隱私保護(hù)模塊，用于根據(jù)指令定期或不定期銷(xiāo)毀所述火源監(jiān)測(cè)裝置拍攝的所述影 像資料。
[0020] 一種視頻火警監(jiān)測(cè)方法，包括W下步驟：
[0021] (1)針對(duì)火源監(jiān)測(cè)裝置所處的環(huán)境進(jìn)行包括最低感應(yīng)溫度在內(nèi)的參數(shù)設(shè)置；
[0022] (2)所述火源監(jiān)測(cè)裝置捕捉到高于所述最低感應(yīng)溫度的火源并開(kāi)始拍攝火源的紅 外影像；
[0023] (3)火源信息處理裝置利用圖形識(shí)別技術(shù)對(duì)所述火源的紅外影像進(jìn)行處理；
[0024] (4)將所述火源的紅外影像的處理結(jié)果通過(guò)人工智能火焰辨識(shí)模塊甄別是否發(fā)生 火災(zāi)；
[0025] (5)當(dāng)所述人工智能火焰辨識(shí)模塊判定結(jié)果為"有火警危險(xiǎn)"時(shí)，向火警監(jiān)測(cè)人員 發(fā)出聲光報(bào)警。
[0026] 進(jìn)一步，步驟（4)中，人工智能火焰辨識(shí)模塊的判定結(jié)果包括"無(wú)火警危險(xiǎn)"、"觀 察"、"有火警危險(xiǎn)"、"自動(dòng)啟動(dòng)消防程序"。
[0027] 進(jìn)一步，在步驟（4)中，還包含隱私保護(hù)執(zhí)行方法，包括W下步驟：
[002引 （401)所有影像資料存檔，并交由人工智能火焰辨識(shí)模塊分析處理，并由隱私保護(hù) 模塊根據(jù)指令定期或不定期銷(xiāo)毀；
[0029] (402)如果人工智能火焰辨識(shí)模塊判定結(jié)果為"無(wú)火警危險(xiǎn)"，轉(zhuǎn)步驟（403);如果 人工智能火焰辨識(shí)模塊判定結(jié)果為"有火警危險(xiǎn)"，轉(zhuǎn)步驟（404);
[0030] (403)取消操作或解除報(bào)警；
[0031] (404)將影像資料傳送后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)視屏，并觸發(fā)聲光報(bào)警設(shè)備；
[0032] (4〇W火警監(jiān)測(cè)人員如果在預(yù)定時(shí)間內(nèi)及時(shí)處理"有火警危險(xiǎn)"報(bào)警則轉(zhuǎn)入步驟 (406)，如果沒(méi)有及時(shí)處理，則在預(yù)定時(shí)間后轉(zhuǎn)入步驟（407);
[003引 （406)如果火警監(jiān)測(cè)人員判定"有火警危險(xiǎn)"不屬實(shí)，則人工轉(zhuǎn)入步驟（403);如果 火警監(jiān)測(cè)人員判定"有火警危險(xiǎn)"屬實(shí)，則人工轉(zhuǎn)入步驟（407);
[0034] (407)由火警監(jiān)測(cè)人員或人工智能火焰辨識(shí)模塊啟動(dòng)消防報(bào)警功能。
[0035] 進(jìn)一步，還包括步驟化）；確定火源坐標(biāo)，并通報(bào)給火警監(jiān)測(cè)人員，同時(shí)將所述火 源坐標(biāo)傳送給消防設(shè)備。
[0036] 進(jìn)一步，所述視頻火警監(jiān)測(cè)方法還包括建立用于提高人工智能火焰辨識(shí)模塊的準(zhǔn) 確性的火焰辨識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，包括：
[0037] 一般場(chǎng)景數(shù)據(jù)庫(kù)，用于保存各種可能的常見(jiàn)的火源場(chǎng)景；
[003引特殊場(chǎng)景數(shù)據(jù)庫(kù)，用于記錄所監(jiān)測(cè)場(chǎng)所特有的一個(gè)或者多個(gè)火源的位置和火焰強(qiáng) 度。
[0039] 進(jìn)一步，在步驟（1)中設(shè)置的參數(shù)還包括空間類(lèi)型、熱源數(shù)量、熱源坐標(biāo)、熱源最 高允許溫度。
[0040] 本發(fā)明的效果在于：
[0041] 1、可W在火情出現(xiàn)的第一時(shí)間對(duì)其做出快速反應(yīng)，精確定位火源坐標(biāo)，使火情在 最初階段就得到及時(shí)有效的控制，避免了火情的擴(kuò)大。
[0042] 2、減少了滅火過(guò)程中的破壞性，降低財(cái)物損失。
[0043] 3、可W通過(guò)實(shí)景訓(xùn)練提高監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的靈敏度和準(zhǔn)確性。
[0044] 4、減少人員傷亡、并且減少消防人員出勤頻率、降低消防人員風(fēng)險(xiǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0045] 圖1是本發(fā)明所述視頻火警監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的示意圖；
[0046] 圖2是Stefan和Boltzmann福射溫度特性示意圖；
[0047] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例中火源圖像處理原理圖一；
[0048] 圖4是本發(fā)明實(shí)施例中火源圖像處理原理圖二；
[0049] 圖5是立體視角S角測(cè)量法的空間幾何模型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0化0] 圖6是本發(fā)明實(shí)施例一中立體視角S角測(cè)量法A攝像頭空間的幾何模型示意圖；[0化1]圖7是本發(fā)明實(shí)施例一中立體視角=角測(cè)量法A攝像頭所拍攝的影像平面示意 圖；
[0化2] 圖8是本發(fā)明實(shí)施例一中立體視角S角測(cè)量法B攝像頭空間幾何模型示意圖；
[0053] 圖9是本發(fā)明實(shí)施例一中立體視角=角測(cè)量法B攝像頭所拍攝的影像平面示意 圖；
[0054] 圖10是本發(fā)明實(shí)施例一中預(yù)先測(cè)量法所用黑白相間背景布示意圖；
[0055] 圖11是本發(fā)明實(shí)施例一中預(yù)先測(cè)量法示意圖；
[0056] 圖12是本發(fā)明實(shí)施例S中吊頂攝像頭定位方法示意圖；
[0化7] 圖13是本發(fā)明所述火警監(jiān)測(cè)方法的流程圖；
[005引圖14是本發(fā)明所述火警監(jiān)測(cè)方法中隱私保護(hù)執(zhí)行方法的流程圖；
[0化9]圖中；100辦公室，101辦公桌，102電腦，103紅外攝像頭，104紅外攝像頭，105 火源信息處理裝置，106火焰，107吊頂紅外線攝像頭，108監(jiān)測(cè)面積。
【具體實(shí)施方式】
[0060] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0061] 本發(fā)明的主要特征在增加對(duì)可能發(fā)生火警空間的監(jiān)測(cè)能力，并同時(shí)具備第一時(shí)間 反應(yīng)能力。直接效果是如果發(fā)生火警可W減少人員傷亡、降低財(cái)物損失；間接減少消防人員 出勤頻率及勤務(wù)風(fēng)險(xiǎn)，并在事件發(fā)生后保留追尋真相的線索。
[0062] 本發(fā)明公開(kāi)了一種視頻火警監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法，包括用于發(fā)現(xiàn)并監(jiān)測(cè)熱源的火源監(jiān) 測(cè)裝置，與所述火源監(jiān)測(cè)裝置相連的火源信息處理裝置，在本發(fā)明中，火源監(jiān)測(cè)裝置是具備 立體攝像功能的紅外攝像頭，火源信息處理裝置為計(jì)算