一种训练样本的生成方法及装置制造方法及图纸

本申请提供一种训练样本的生成方法及装置，其中所述方法包括：建立不同类别的三维虚拟烟雾场景；针对每一类别的三维虚拟烟雾场景，将所述三维虚拟烟雾场景渲染为烟雾场景图像，并将该类别和该烟雾场景图像关联存储；将存储的各类别及其各类别对应的烟雾场景图像确定为训练样本，所述训练样本用于训练烟雾场景模型，所述烟雾场景模型用于确定输入的烟雾数据对应的烟雾场景类别，从而无需在现实中采集实际火灾的样本，极大地降低了数据采集的人力和物力成本，同时由于虚拟相机的高度可控性，无需依赖具体设备则可以实现任意拍摄角度的图像采集，提高了样本的丰富性，从而提升了模型的准确率。

【技术实现步骤摘要】
一种训练样本的生成方法及装置
本申请涉及数据处理
，尤其涉及一种训练样本的生成方法及装置。
技术介绍
随着视频监控设备的大量普及、更高效图像处理相关的深度学习算法的出现和微处理器技术的发展，通过对图像信息的分析最终实现对火灾的检测逐渐成为一种新的有效技术。在相关技术中，在火灾检测方面，大多侧重于机器学习算法上的研究，鲜少有人关注训练数据的采集。而在发生火灾时，训练数据又是十分难以采集的。
技术实现思路
有鉴于此，本申请提供一种训练样本的生成方法及装置。具体地，本申请是通过如下技术方案实现的：第一方面，本申请实施例提供了一种训练样本的生成方法，所述方法包括：建立不同类别的三维虚拟烟雾场景；针对每一类别的三维虚拟烟雾场景，将所述三维虚拟烟雾场景渲染为烟雾场景图像，并将该类别和该烟雾场景图像关联存储；将存储的各类别及其各类别对应的烟雾场景图像确定为训练样本，所述训练样本用于训练烟雾场景模型，所述烟雾场景模型用于确定输入的烟雾数据对应的烟雾场景类别。可选地，所述针对每一类别的三维虚拟烟雾场景，将所述三维虚拟烟雾场景渲染为烟雾场景图像的步骤包括：针对每一类别的三维虚拟烟雾场景设置对应的虚拟相机，其中，所述虚拟相机具有对应的相机参数；基于所述相机参数将所述三维虚拟烟雾场景渲染为烟雾场景图像。可选地，所述相机参数包括相机内参以及相机外参；所述相机内参为针对所述虚拟相机的内部设置的参数，不同类型的虚拟相机具有不同的相机内参；所述相机外参为针对所述虚拟相机的外部姿态设置的参数。可选地，所述相机内参采用四维参数矩阵表示，所述相机内参包括下述参数中的至少一个：y方向的视角、纵横比、近剪裁平面到原点的距离及远剪裁平面到原点的距离；所述相机外参包括所述虚拟相机的位置信息以及朝向信息。可选地，所述三维虚拟烟雾场景包括三维虚拟环境以及烟雾，所述建立不同类别的三维虚拟烟雾场景，包括：获取不同类别的三维模型，并采用所述三维模型建立对应类别的三维虚拟环境；针对各三维虚拟环境，设置该三维虚拟环境中的烟雾参数，并将所述烟雾参数输入至预设的虚拟烟雾生成组件，以通过所述虚拟烟雾生成组件为所述三维虚拟环境搭建对应的烟雾。可选地，所述基于所述相机参数将所述三维虚拟烟雾场景渲染为烟雾场景图像，包括：基于当前的相机参数，采用光线追踪算法将所述三维虚拟环境渲染成环境图像；获取所述虚拟烟雾生成组件根据所述烟雾参数以及当前的相机参数输出的烟雾图像；将所述烟雾图像叠加到所述环境图像的指定烟雾位置，生成烟雾场景图像。可选地，所述基于当前的相机参数，采用光线追踪算法将所述三维虚拟环境渲染成环境图像，包括：根据所述相机参数确定虚拟相机发出的射线的射线方程；追踪基于所述射线方程发出的射线与所述三维虚拟环境的相交过程，并根据相交的情况对交点所处的像素点着色，以生成环境图像。可选地，所述烟雾参数包括烟雾来源位置；所述将所述烟雾图像叠加到所述环境图像的指定烟雾位置，生成烟雾场景图像，包括：将所述烟雾图像叠加到所述环境图像中所述烟雾来源位置，生成烟雾场景图像。第二方面，本申请实施例提供了一种训练样本的生成装置，所述装置包括：三维虚拟烟雾场景建立模块，用于建立不同类别的三维虚拟烟雾场景；烟雾场景图像渲染模块，用于针对每一类别的三维虚拟烟雾场景，将所述三维虚拟烟雾场景渲染为烟雾场景图像，并将该类别和该烟雾场景图像关联存储；训练样本确定模块，用于将存储的各类别及其各类别对应的烟雾场景图像确定为训练样本，所述训练样本用于训练烟雾场景模型，所述烟雾场景模型用于确定输入的烟雾数据对应的烟雾场景类别。可选地，所述烟雾场景图像渲染模块包括：虚拟相机设置子模块，用于针对每一类别的三维虚拟烟雾场景设置对应的虚拟相机，其中，所述虚拟相机具有对应的相机参数；图像渲染子模块，用于基于所述相机参数将所述三维虚拟烟雾场景渲染为烟雾场景图像。可选地，所述相机参数包括相机内参以及相机外参；所述相机内参为针对所述虚拟相机的内部设置的参数，不同类型的虚拟相机具有不同的相机内参；所述相机外参为针对所述虚拟相机的外部姿态设置的参数。可选地，所述相机内参采用四维参数矩阵表示，所述相机内参包括下述参数中的至少一个：y方向的视角、纵横比、近剪裁平面到原点的距离及远剪裁平面到原点的距离；所述相机外参包括所述虚拟相机的位置信息以及朝向信息。可选地，所述三维虚拟烟雾场景包括三维虚拟环境以及烟雾，所述三维虚拟烟雾场景建立模块包括：三维虚拟环境建立子模块，用于获取不同类别的三维模型，并采用所述三维模型建立对应类别的三维虚拟环境；烟雾搭建子模块，用于针对各三维虚拟环境，设置该三维虚拟环境中的烟雾参数，并将所述烟雾参数输入至预设的虚拟烟雾生成组件，以通过所述虚拟烟雾生成组件为所述三维虚拟环境搭建对应的烟雾。可选地，所述图像渲染子模块包括：三维虚拟环境渲染单元，用于基于当前的相机参数，采用光线追踪算法将所述三维虚拟环境渲染成环境图像；烟雾渲染单元，用于获取所述虚拟烟雾生成组件根据所述烟雾参数以及当前的相机参数输出的烟雾图像；图像叠加单元，用于将所述烟雾图像叠加到所述环境图像的指定烟雾位置，生成烟雾场景图像。可选地，所述三维虚拟环境渲染单元具体用于：根据所述相机参数确定虚拟相机发出的射线的射线方程；追踪基于所述射线方程发出的射线与所述三维虚拟环境的相交过程，并根据相交的情况对交点所处的像素点着色，以生成环境图像。可选地，所述烟雾参数包括烟雾来源位置；所述图像叠加单元具体用于：将所述烟雾图像叠加到所述环境图像中所述烟雾来源位置，生成烟雾场景图像。本申请实施例具有如下有益效果：在本实施例中，在建立不同类别的三维虚拟烟雾场景以后，针对每一类别的三维虚拟烟雾场景，可以将该三维虚拟烟雾场景渲染为二维的烟雾场景图像，并将当前类别与该烟雾场景图像关联存储，后续可以将存储的各类别及其各类别对应的烟雾场景图像确定为训练样本来训练烟雾场景模型。从而无需在现实中采集实际火灾的样本，极大地降低了数据采集的人力和物力成本，同时由于虚拟相机的高度可控性，无需依赖具体设备则可以实现任意拍摄角度的图像采集，提高了样本的丰富性，从而提升了模型的准确率。附图说明图1是本申请一示例性实施例示出的一种训练样本的生成方法实施例的步骤流程图；图2是本申请一示例性实施例示出的对三维虚拟烟雾场景渲染得到的烟雾场景图像示意图；图3是本申请一示例性实施例示出的另一种训练样本的生成方法实施例的步骤流程图；图4是本申请的装置所在设备的一种硬件结构图；图5是本申请一示例性实施例示出的一种训练样本的生成装置实施例的结构框图。具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种训练样本的生成方法，其特征在于，所述方法包括：/n建立不同类别的三维虚拟烟雾场景；/n针对每一类别的三维虚拟烟雾场景，将所述三维虚拟烟雾场景渲染为烟雾场景图像，并将该类别和该烟雾场景图像关联存储；/n将存储的各类别及其各类别对应的烟雾场景图像确定为训练样本，所述训练样本用于训练烟雾场景模型，所述烟雾场景模型用于确定输入的烟雾数据对应的烟雾场景类别。/n

【技术特征摘要】
1.一种训练样本的生成方法，其特征在于，所述方法包括：
建立不同类别的三维虚拟烟雾场景；
针对每一类别的三维虚拟烟雾场景，将所述三维虚拟烟雾场景渲染为烟雾场景图像，并将该类别和该烟雾场景图像关联存储；
将存储的各类别及其各类别对应的烟雾场景图像确定为训练样本，所述训练样本用于训练烟雾场景模型，所述烟雾场景模型用于确定输入的烟雾数据对应的烟雾场景类别。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针对每一类别的三维虚拟烟雾场景，将所述三维虚拟烟雾场景渲染为烟雾场景图像的步骤包括：
针对每一类别的三维虚拟烟雾场景设置对应的虚拟相机，其中，所述虚拟相机具有对应的相机参数；
基于所述相机参数将所述三维虚拟烟雾场景渲染为烟雾场景图像。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述相机参数包括相机内参以及相机外参；
所述相机内参为针对所述虚拟相机的内部设置的参数，不同类型的虚拟相机具有不同的相机内参；
所述相机外参为针对所述虚拟相机的外部姿态设置的参数。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述相机内参采用四维参数矩阵表示，所述相机内参包括下述参数中的至少一个：y方向的视角、纵横比、近剪裁平面到原点的距离及远剪裁平面到原点的距离；
所述相机外参包括所述虚拟相机的位置信息以及朝向信息。


5.根据权利要求2-4任一项所述的方法，其特征在于，所述三维虚拟烟雾场景包括三维虚拟环境以及烟雾，所述建立不同类别的三维虚拟烟雾场景，包括：
获取不同类别的三维模型，并采用所述三维模型建立对应类别的三维虚拟环境；
针对各三维虚拟环境，设置该三维虚拟环境中的烟雾参数，并将所述烟雾参数输入至预设的虚拟烟雾生成组件，以通过所述虚拟烟雾生成组件为所述三维虚拟环境搭建对应的烟雾。


6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述相机参数将所述三维虚拟烟雾场景渲染为烟雾场景图像，包括：
基于当前的相机参数，采用光线追踪算法将所述三维虚拟环境渲染成环境图像；
获取所述虚拟烟雾生成组件根据所述烟雾参数以及当前的相机参数输出的烟雾图像；
将所述烟雾图像叠加到所述环境图像的指定烟雾位置，生成烟雾场景图像。


7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于当前的相机参数，采用光线追踪算法将所述三维虚拟环境渲染成环境图像，包括：
根据所述相机参数确定虚拟相机发出的射线的射线方程；
追踪基于所述射线方程发出的射线与所述三维虚拟环境的相交过程，并根据相交的情况对交点所处的像素点着色，以生成环境图像。


8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述烟雾参数包括烟雾来源位置；
所述将所述烟雾图像叠加到所述环境图像的指定烟雾位置，生成烟雾场景图像，包括：
将所述烟雾图像叠加到所述环境图像中所述烟雾来源位置，生成烟雾场景图像。


9.一种训练样...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓权，张欣，辛安民，
申请(专利权)人：杭州海康威视数字技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33