一种建筑信息与火情信息可视化系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种建筑信息与火情信息可视化系统及方法，属于图像数据处理技术领域，解决进入着火建筑很难准确判断火势具体路径的问题

【技术实现步骤摘要】
一种建筑信息与火情信息可视化系统及方法


[0001]本专利技术属于图像数据处理
，特别是一种建筑信息与火情信息可视化系统及方法
。

技术介绍

[0002]建筑物内火灾蔓延，是通过热传播进行的，其形式与起火点
、
建筑材料
、
物质的燃烧性能和可燃物的数量等因素有关
。
在火场上燃烧物质所放出的热能，通常是以传导
、
辐射和对流三种方式传播，并影响火势蔓延扩大
。
[0003]在建筑内火势可以迅速蔓延，尤其是在密闭空间中
。
火源通常在短时间内变得非常强烈，释放出大量热量和烟雾
。
烟雾是建筑内部火灾的常见特点
。
它不仅降低了能见度，还包含有害气体，如一氧化碳，对人体健康有害
。
[0004]因建筑内部火灾具有隐秘性，在传统消防作业中，只能通过消防人员对建筑外可见火情进行判断，又因内部烟雾的影响降低可见度，并且消防人员身上的消防服妨碍视线，使消防人员进入着火建筑后很难准确判断火势的具体路径，容易导致人员伤亡，且难以根据准确判断快速控制火情
。
故亟需一种对建筑内部火势燃烧路径的预测方法
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种建筑信息与火情信息可视化系统及方法
。
[0006]本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种建筑信息与火情信息可视化系统，包括火情信息采集装置和控制显示器，所述火情信息采集装置包括无人机，所述无人机上设置微型摄像头，用于采集高视角的火焰数据信息；所述无人机上设置微型热成像仪，用于采集火焰热量数据信息；所述无人机内设置
GPS
和地图集成模块，用于对拍摄建筑的位置进行定位，还用于对建筑的不同拍摄面进行坐标定位；所述无人机上设置信息发送端口，用于将微型摄像头拍摄的图像和微型热成像仪拍摄的热成像进行数据信息发送；所述控制显示器具有信息接收端口
、
信息存储模块
、
信息判断分析模块和显示模块；所述信息接收端口用于接收图像和热成像的数据信息；所述信息存储模块中存储若干建筑的三维建筑模型信息，所述信息存储模块用于存储图像和热成像的数据信息；所述信息判断分析模块用于将图像信息和热成像信息合并处理形成多面火点信息，还用于将多面火点信息与三维建筑模型信息合并，进一步判断建筑内的火点位置；所述显示模块用于将三维建筑模型内的火点情况进行显示
。
[0007]在上述的建筑信息与火情信息可视化系统中，所述微型摄像头内置可见光摄像头
ADC
和可见光摄像头视频编码器，所述可见光摄像头
ADC
为模拟转换器，用于将微型摄像头拍摄的火情图像信息转化为数字格式，转化为数字格式的数据进一步通过可见光摄像头视频编码器视转化为数字视频流，所述可见光摄像头视频编码器采用
H.265
编码格式
。
[0008]在上述的建筑信息与火情信息可视化系统中，所述微型热成像仪的分辨率为
320x240
像素；所述微型热成像仪的热灵敏度为
60
至
100
毫开尔文；所述微型热成像仪的检测温度范围是
‑
20℃
至
+550℃
；所述微型热成像仪的刷新率为
30Hz
或
60Hz。
[0009]在上述的建筑信息与火情信息可视化系统中，所述信息发送端口与所述信息接收端口采用点对点通信，具体采用
802.11 Wi
‑
Fi Direct
协议
。
[0010]一种建筑信息与火情信息可视化方法，应用于上述建筑信息与火情信息可视化系统，所述可视化方法包括以下步骤：
S1、
拍摄建筑各个面的图像和热成像：操控无人机的微型摄像头拍摄着火建筑各个面图像，微型热成像仪拍摄着火建筑各个面热成像；
S2、
图像和热成像的对应合成：将每个对应面的图像和热成像数据信息叠合，图像提供建筑图形信息及火点位置信息，热成像提供火点热量信息，将火点位置信息与火点热量信息相重合，获取火情叠合图；
S3、
多面叠合图与三维建模对应合成：将各个面的火情叠合图与三维建筑模型的各个外表面一一对应重合，模拟火情分布情况；
S4、
排列火势并选择：将三维建筑模型每一外表面上多个火点由大到小排列，选出最大火点位置作为一级火点；
S5、
预判三维建筑内部火情：由着火楼层俯视结构标记各个外表面上一级火点，由内部房间分隔结构判断不同一级火点之间的连接路径；若不同一级火点之间无墙体隔档，则判断该连接路径为预测着火路径；若不同一级火点之间有墙体隔档，则判断不同一级火点为独立着火点；
S6、
显示建筑内部模拟火情：将三维建筑模型内部结构的预测着火路径进行显示
。
[0011]在上述的建筑信息与火情信息可视化方法中，步骤
S2
中，图像和热成像的数据信息叠合处理包括以下步骤：
S2.1、
将同一面的图像和热成像同步导入图像处理软件，调整图像和热成像的大小
、
角度和分辨率形成一致性匹配；
S2.2、
将图像作为背景图，将热成像作为叠加图，调整热成像的透明度
、
对比度
、
亮度和颜色校正，使热成像与图像融合将多个着火点的热量与多个着火点的位置一一重合
。
[0012]在上述的建筑信息与火情信息可视化方法中，步骤
S2
中，根据图像中的火源特征和火源轮廓识别出火点位置，具体先对图像进行去除噪声
、
调整亮度和对比度，再将图像转化颜色空间，再执行颜色分割和特征提取，获得各个火点位置及面积
。
[0013]在上述的建筑信息与火情信息可视化方法中，步骤
S2
中，根据热成像中的火光特征和火光轮廓识别出火光区域，在火光区域内提取火光的亮度特征和颜色特征，依据亮度特征和颜色特征判定火光的温度
。
[0014]在上述的建筑信息与火情信息可视化方法中，步骤
S3
中，火情叠合图与三维建筑模型信息的重合处理包括以下步骤：
S3.1、
将各个面的火情叠合图与三维建筑模型导入三维建模软件，根据三维建筑模型的方位坐标系与无人机拍摄方位坐标，将各个面的火情叠合图与三维建筑模型的各个外表面一一对应叠加；
S3.2、
逐一调整每个火情叠合图的尺寸
、
角度和透明度，使火情叠合图与相应三维建筑模型的外表面正确重合，完成火情叠合图上火点位置
、
火点热量在三维建筑模型外表面的标记
。
[0015]与现有技术相比，本建筑信息与火情信息可视化系统本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种建筑信息与火情信息可视化系统，包括火情信息采集装置和控制显示器，其特征在于，所述火情信息采集装置包括无人机，所述无人机上设置微型摄像头，用于采集高视角的火焰数据信息；所述无人机上设置微型热成像仪，用于采集火焰热量数据信息；所述无人机内设置
GPS
和地图集成模块，用于对拍摄建筑的位置进行定位，还用于对建筑的不同拍摄面进行坐标定位；所述无人机上设置信息发送端口，用于将微型摄像头拍摄的图像和微型热成像仪拍摄的热成像进行数据信息发送；所述控制显示器具有信息接收端口
、
信息存储模块
、
信息判断分析模块和显示模块；所述信息接收端口用于接收图像和热成像的数据信息；所述信息存储模块中存储若干建筑的三维建筑模型信息，所述信息存储模块用于存储图像和热成像的数据信息；所述信息判断分析模块用于将图像信息和热成像信息合并处理形成多面火点信息，还用于将多面火点信息与三维建筑模型信息合并，进一步判断建筑内的火点位置；所述显示模块用于将三维建筑模型内的火点情况进行显示
。2.
如权利要求1所述的建筑信息与火情信息可视化系统，其特征在于，所述微型摄像头内置可见光摄像头
ADC
和可见光摄像头视频编码器，所述可见光摄像头
ADC
为模拟转换器，用于将微型摄像头拍摄的火情图像信息转化为数字格式，转化为数字格式的数据进一步通过可见光摄像头视频编码器视转化为数字视频流，所述可见光摄像头视频编码器采用
H.265
编码格式
。3.
如权利要求1所述的建筑信息与火情信息可视化系统，其特征在于，所述微型热成像仪的分辨率为
320x240
像素；所述微型热成像仪的热灵敏度为
60
至
100
毫开尔文；所述微型热成像仪的检测温度范围是
‑
20℃
至
+550℃
；所述微型热成像仪的刷新率为
30Hz
或
60Hz。4.
如权利要求1所述的建筑信息与火情信息可视化系统，其特征在于，所述信息发送端口与所述信息接收端口采用点对点通信，具体采用
802.11 Wi
‑
Fi Direct
协议
。5.
一种建筑信息与火情信息可视化方法，其特征在于，应用于权利要求1至4中任一项所述建筑信息与火情信息可视化系统，所述可视化方法包括以下步骤：
S1、
拍摄建筑各个面的图像和热成像：操控无人机的微型摄像头拍摄着火建筑各个面图像，微型热成像仪拍摄着火建筑各个面热成像；
S2、
图像和热成像的对应合成：将每个对应面的图像和热成像数据信息叠合，图像提供建筑图形信息及火点位置...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕建龙，张海鹏，邓丰懋，李悦江，刘本良，张岳，
申请(专利权)人：青岛澳西智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：