一种基于视觉感知的防火卷帘门实时预警方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及防火设备技术领域，具体涉及一种基于视觉感知的防火卷帘门实时预警方法及系统。方法包括：将目标图像输入到目标检测网络中，得到危险系数图和设备防护系数图；将目标图像输入到语义分割网络中，生成烟雾区域图像和火焰区域图像；根据目标图像的火焰区域图像得到火焰蔓延特征；根据目标图像的烟雾区域图像得到烟雾蔓延特征；从而实现对下一帧图像的火焰距离和烟雾距离进行预测，若预测到的火焰距离小于等于火焰安全距离阈值或/和烟雾距离小于等于烟雾安全距离阈值，则发出预警。本发明专利技术通过对火焰区域和烟雾区域到防火卷帘门的距离进行实时的预测，来实现对防火卷帘门的实时预警，有效的避免了防火卷帘门的错误控制。制。制。

【技术实现步骤摘要】
一种基于视觉感知的防火卷帘门实时预警方法及系统


[0001]本专利技术防火设备
，具体涉及一种基于视觉感知的防火卷帘门实时预警方法及系统。

技术介绍

[0002]防火卷帘门是很重要的消防设备，被广泛应用于工业与民用建筑的防火隔断区中，能有效地阻止火势的蔓延，保障生命财产安全，是现代建筑中不可缺少的防火设施。现有技术中，在发生火灾时，会通过防火卷帘门附近部署的温度及烟感探测器来控制防火卷帘门的启闭，但是由于传感器设置位置、数量不合理经常使得防火卷帘不能及时关闭，此外复杂的火场环境如风很也容易影响防火卷帘的关闭时间，导致防火卷帘门的控制出现错误。

技术实现思路

[0003]为了解决防火卷帘门的错误控制的问题，本专利技术的目的在于提供一种基于视觉感知的防火卷帘门实时预警方法及系统，所采用的技术方案具体如下：第一方面，本专利技术一个实施例提供了一种基于视觉感知的防火卷帘门实时预警方法包括以下步骤：获取连续多帧特定区域的RGB全局俯视图作为图像序列；对图像序列中对应的每个位置的像素点的像素值序列进行混合高斯建模，得到每个位置像素点的混合高斯模型；将目标图像输入到训练好的目标检测网络中，根据输出结果得到目标图像对应的危险系数图和设备防护系数图，所述目标图像为实时采集的RGB全局俯视图；将目标图像输入到训练好的语义分割网络中，得到目标图像中对应的烟雾区域图像和火焰区域图像，所述语义分割网络用于监测图像中的火焰区域和烟雾区域；根据连续帧的目标图像对应的火焰区域图像得到当前帧目标图像对应的火焰蔓延特征，所述火焰蔓延特征包括火焰距离特征和火焰蔓延速度特征；根据连续帧的目标图像对应的烟雾区域图像得到当前帧目标图像对应的烟雾蔓延特征，所述烟雾蔓延特征包括烟雾距离特征和烟雾蔓延速度特征；根据防火卷帘门前后的RGB图像对应的危险系数图和设备防护系数图，得到防火卷帘门对应的危害性指数；根据对应的防火卷帘门对应的危害性指数，得到烟雾安全距离阈值和火焰安全距离阈值；根据目标图像对应的火焰蔓延特征预测下一帧火焰区域与防火卷帘门的距离记为火焰距离；根据目标图像对应的烟雾蔓延特征预测下一帧烟雾区域与防火卷帘门的距离记为烟雾距离；判断火焰距离是否小于等于火焰安全距离阈值以及烟雾距离是否小于等于烟雾安全距离阈值，若火焰距离小于等于火焰安全距离阈值或/和烟雾距离小于等于烟雾安全距离阈值，则发出预警。
[0004]第二方面，本专利技术另一个实施例提供了一种基于视觉感知的防火卷帘门实时预警
系统，包括存储器和处理器，所述处理器执行所述存储器存储的计算机程序，以实现上述所述的一种基于视觉感知的防火卷帘门实时预警方法。
[0005]优选的，所述将目标图像输入到训练好的目标检测网络中，根据输出结果得到目标图像对应的危险系数图和设备防护系数图，包括：将所述目标图像输入到训练好的目标检测网络中，得到易燃物和消防设备对应的中心点坐标和包围框尺寸大小；以易燃物对应的中心点坐标为圆心，对应的包围框宽和高平方和的算术平方根为直径做圆，得到易燃物对应的危险辐射范围；将危险辐射范围内的各个像素点的像素值设置为该易燃物对应的危险系数，得到危险系数图；根据消防设备的类别获得消防防护范围，将消防防护范围内的各个像素点的像素值设置为该消防设备对应的防护系数，得到设备防护系数图。
[0006]优选的，语义分割网络的损失函数为：其中，为损失函数的值，为输入图像的宽，为输入图像的高，为类别的标记，为标签数据中位置属于类别的概率值，为网络输出结果中位置处属于类别的概率，为混合高斯模型中第个高斯分函数的权重，为混合高斯模型中第个高斯分布函数的协方差矩阵的各元素之和，为图像处像素点的混合高斯模型，为图像处像素点的危险系数，为图像处像素点对应的像素值。
[0007]优选的，所述根据连续帧的目标图像对应的烟雾区域图像得到当前帧目标图像对应的烟雾蔓延特征的方法包括：对连续帧的目标图像对应的烟雾区域图像进行连通域分析，得到连通域的中心点坐标和轮廓信息；根据连通域的中心点和防火卷帘门的连线获得连线与轮廓信息的交点，记为烟雾区域轮廓信息点；根据各帧目标图像对应的烟雾区域轮廓信息点和防火卷帘门的位置得到各帧目标图像对应的烟雾距离特征，所述烟雾距离为烟雾区域与防火卷帘门之间的距离；根据相邻两帧图像的烟雾距离特征，得到上一帧目标图像的烟雾蔓延速度；选择历史帧中最大的烟雾蔓延速度作为当前帧的烟雾蔓延速度特征。
[0008]优选的，所述根据防火卷帘门前后的RGB图像对应的危险系数图和设备防护系数图，得到防火卷帘门对应的危害性指数，包括：获取防火卷帘门前后的RBG图像；将防火卷帘门前后的RBG图像输入到所述训练好的目标检测网络中，得到对应的
危险系数图和设备防护系数图；将所述防火卷帘门前后的RBG图像中各个位置像素点对应的危险系数与防护系数作差，得到所述防火卷帘门前后的RBG图像中各个位置像素点的危害性指数；选取最大的危害性指数作为防火卷帘门对应的危害性指数。
[0009]优选的，所述对图像序列中对应的每个位置的像素点的像素值序列进行混合高斯建模，得到每个位置像素点的混合高斯模型，包括：计算所述图像序列中相邻两帧图像的差值图，得前一帧图像对应的到二值图；利用图像序列中各帧图像对应的二值图，对图像序列中各帧图像的前景区域对应的像素点进行标记；将每个位置的像素点对应的初始像素值序列中前景区域对应的像素点的数值舍去，得到每个位置的像素点对应的像素值序列，所述初始像素值序列为没有舍去前景区域对应的像素点的数值的像素值序列；对每个位置的像素点的像素值序列进行混合高斯建模，得到每个位置的像素点的混合高斯模型。
[0010]本专利技术实施例具有如下有益效果：本专利技术利用训练好的目标检测网络，得到目标图像对应的危险系数图和设备防护系数图，并利用训练好的语义分割网络中，来实现对图像中的火焰区域和烟雾区域的监测，得到目标图像中对应的烟雾区域图像和火焰区域图像；根据连续帧的目标图像对应的火焰区域图像得到各帧目标图像对应的火焰蔓延特征并根据对应的烟雾区域图像得到各帧目标图像对应的烟雾蔓延特征，从而实现对下一帧图像的火焰距离和烟雾距离进行预测，若预测到的火焰距离小于等于火焰安全距离阈值或/和烟雾距离小于等于烟雾安全距离阈值，则发出预警。本专利技术通过对火焰区域和烟雾区域到防火卷帘门的距离进行实时的预测，来实现对防火卷帘门的实时预警，有效的避免了防火卷帘门的错误控制。
附图说明
[0011]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
[0012]图1为本专利技术一个实施例所提供的一种基于视觉感知的防火卷帘门实时预警方法的流程图。
具体实施方式
[0013]为了更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功能效果，以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的一种基于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于视觉感知的防火卷帘门实时预警方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：获取连续多帧特定区域的RGB全局俯视图作为图像序列；对图像序列中对应的每个位置的像素点的像素值序列进行混合高斯建模，得到每个位置像素点的混合高斯模型；将目标图像输入到训练好的目标检测网络中，根据输出结果得到目标图像对应的危险系数图和设备防护系数图，所述目标图像为实时采集的RGB全局俯视图；将目标图像输入到训练好的语义分割网络中，得到目标图像中对应的烟雾区域图像和火焰区域图像，所述语义分割网络用于监测图像中的火焰区域和烟雾区域；根据连续帧的目标图像对应的火焰区域图像得到当前帧目标图像对应的火焰蔓延特征，所述火焰蔓延特征包括火焰距离特征和火焰蔓延速度特征；根据连续帧的目标图像对应的烟雾区域图像得到当前帧目标图像对应的烟雾蔓延特征，所述烟雾蔓延特征包括烟雾距离特征和烟雾蔓延速度特征；根据防火卷帘门前后的RGB图像对应的危险系数图和设备防护系数图，得到防火卷帘门对应的危害性指数；根据对应的防火卷帘门对应的危害性指数，得到烟雾安全距离阈值和火焰安全距离阈值；根据目标图像对应的火焰蔓延特征预测下一帧火焰区域与防火卷帘门的距离记为火焰距离；根据目标图像对应的烟雾蔓延特征预测下一帧烟雾区域与防火卷帘门的距离记为烟雾距离；判断火焰距离是否小于等于火焰安全距离阈值以及烟雾距离是否小于等于烟雾安全距离阈值，若火焰距离小于等于火焰安全距离阈值或/和烟雾距离小于等于烟雾安全距离阈值，则发出预警。2.根据权利要求1所述的一种基于视觉感知的防火卷帘门实时预警方法，其特征在于，所述将目标图像输入到训练好的目标检测网络中，根据输出结果得到目标图像对应的危险系数图和设备防护系数图，包括：将所述目标图像输入到训练好的目标检测网络中，得到易燃物和消防设备对应的中心点坐标和包围框尺寸大小；以易燃物对应的中心点坐标为圆心，对应的包围框宽和高平方和的算术平方根为直径做圆，得到易燃物对应的危险辐射范围；将危险辐射范围内的各个像素点的像素值设置为该易燃物对应的危险系数，得到危险系数图；根据消防设备的类别获得消防防护范围，将消防防护范围内的各个像素点的像素值设置为该消防设备对应的防护系数，得到设备防护系数图。3.根据权利要求1所述的一种基于视觉感知的防火卷帘门实时预警方法，其特征在于，语义分割网络的损失函数为：其中，为损失函数的值，为输入图像的宽，为输入图像的高，为类别的标记，为标签数据中位置属于类别的概率值，为网络输出结果中位置处属于
类别的概率，为混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：章雪琴，
申请(专利权)人：南通森田消防装备有限公司，
类型：发明
国别省市：