CN105561492A - 人的行为统计信息动态获取终端、疏散系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种建筑内部的人的行为统计信息动态获取终端、疏散系统和方法，属于建筑内部智能逃生技术领域。该行为统计信息动态获取终端包括：传感器，其用于直接获取建筑内部的人的视频信息或音视频信息；以及分析部件，其用于对所述视频信息或音视频信息进行分析处理以动态地生成人的行为统计信息数据。该一种疏散系统，包括：多个所述行为统计信息动态获取终端；逃生路径生成装置，其至少基于所述行为统计信息动态获取终端所发送的人的行为统计信息数据动态地优化生成逃生路径；以及疏散指示系统，其至少基于所述逃生路径动态生成并显示疏散标识信息。本发明的疏散系统和方法非常有利于安全、快速、有效地疏散在应急条件下的建筑内部的人员。

Description

人的行为统计信息动态获取终端、疏散系统和方法

技术领域

本发明属于建筑内部智能逃生技术领域，涉及安装在建筑内部的人的行为统计信息动态获取终端，以及基于该终端获取的动态的人的行为统计信息来动态地优化生成逃生路径的疏散系统和方法。

背景技术

随着建筑楼层的楼层越来高、高层建筑越来越多，在发生突发性事故（例如火灾、地震、恐怖袭击等）时，建筑内部大量人员能否安全、快速、有效逃生变得非常重要，因此，人们越来越关注建筑的智能疏散技术。

现有的智能疏散系统可以接收来自消防报警系统的输入信息，并可以结合静态的3D路径信息等信息来计算相对最短的逃生路径，进而通过指示装置显示以引导建筑内的人员快速疏散、或者引导救灾人员进行快速援救，达到高效逃生的目的。虽然计算生成的疏散路径在理论上可能是最短的，但是，由于未考虑实际动态变化因素，尤其未考虑人的行为主观性而导致动态变化因素，例如，未考虑防火门是否关闭、路径是否已经阻塞、电梯是否功能正常等因素，更加未考虑路径是否因为人的行为动态变化而阻塞或者拥挤等，因此，静态生成的最短的逃生路径在实际逃生过程中往往并不是最有效的，该疏散/救援系统在引导建筑内部的人员逃生方面在实际过程中并不能实现安全、快速、有效目的。

发明内容

本发明的目的在于，使建筑内部的人员的疏散/救援变得更安全、快速、有效。

为实现以上目的或者其他目的，本发明提供以下技术方案。

按照本发明的一方面，提供一种建筑内部的人的行为统计信息动态获取终端，包括：

传感器，其用于直接获取建筑内部的人的视频信息或音视频信息；以及

分析部件，其用于对所述视频信息或音视频信息进行分析处理以动态地生成人的行为统计信息数据。

按照本发明的又一方面，提供一种探测器，其集成设置有以上所述及的建筑内部的人的行为统计信息动态获取终端。

按照本发明的还一方面，提供一种疏散系统，包括：

多个以上所述及的任一种所述行为统计信息动态获取终端；

逃生路径生成装置，其至少基于所述行为统计信息动态获取终端所发送的人的行为统计信息数据动态地优化生成逃生路径；以及

疏散指示系统，其至少基于所述逃生路径动态生成并显示疏散标识信息。

按照本发明的再一方面，提供一种疏散方法，包括步骤：

获取建筑内部的人的人的视频信息或音视频信息；

对所述视频信息或音视频信息进行分析处理以动态地生成人的行为统计信息数据；

至少基于所述人的行为统计信息数据动态地优化生成逃生路径；以及

基于所述逃生路径来动态生成并显示疏散标识信息。

附图说明

从结合附图的以下详细说明中，将会使本发明的上述和其他目的及优点更加完整清楚，其中，相同或相似的要素采用相同的标号表示。

图1是按照本发明一实施例的疏散系统的模块结构示意图。

图2是按照本发明一实施例的建筑内部的人的行为统计信息动态获取终端的结构示意图。

图3是动态更新生成最优逃生路径的基本原理示意图。

图4是按照本发明一实施例的疏散方法的流程示意图。

具体实施方式

下面介绍的是本发明的多个可能实施例中的一些，旨在提供对本发明的基本了解，并不旨在确认本发明的关键或决定性的要素或限定所要保护的范围。容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明的实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的其他实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。

在本申请中，建筑可以包括任何类型的楼宇、设施、住所、庇护所或其他适合人类活动的场所，也能包括楼宇、设施等类似建筑的集合，例如校园、城镇的多个建筑的集合。同时需要指出的是，在本申请中，“建筑”并不限于地面以上的建筑，任何地面以下的适合人类活动的场所也包括在本申请“建筑”定义范畴内，例如，地铁站等。

下面的描述中，为描述的清楚和简明，并没有对图中所示的所有多个部件进行详细描述，并且，附图中示出的多个部件为本领域普通技术人员提供了能够完全实现本发明的内容。

图1所示为按照本发明一实施例的疏散系统的模块结构示意图。如图1所示，本发明实施例的疏散系统10中，是至少基于动态获取的建筑内部的人的行为统计信息来动态计算最优逃生路径的，因此，其需要配置多个安装在建筑内部的人的行为统计信息动态获取终端12，在该实施例中，可选地，人的行为统计信息动态获取终端12与建筑内部安装的探测器11（例如典型感烟火灾探测器）集成在一起，这样有利于降低终端12的制造成本，并且安装方便。探测器11可以为各种消防探测器，例如烟雾探测器、典型感烟火灾探测器等，探测器11的具体功能在本发明中不是限制性的，其可以根据消防报警系统的数据获取要求来定义其功能。人的行为统计信息动态获取终端12在该实施例中具体可以包括摄像装置，其可以实时地获取视频信息（即原始视频信息），或者可以实时地获取音视频信息（即原始音视频信息），这样，人的行为统计信息动态获取终端12可以通过摄像装置获取其所监测范围内的人的视频信息或音视频信息，人的行为统计信息动态获取终端12进一步对视频信息或音视频信息进行分析处理，得到疏散系统10动态计算最优逃生路径所需的人的行为统计信息数据。

人的行为统计信息动态获取终端12在建筑内部可以安装固定在发生突发事故时容易监控人的行为位置，例如，疏散节点关键位置处等，但是，应当理解到，其安装固定位置并不受本发明实施例限制。并且，人的行为统计信息动态获取终端12在建筑内部的固定安装位置在疏散系统10中被记录，这样可以获取对应的各个疏散节点的人的行为统计信息数据。

图2所示为按照本发明一实施例的建筑内部的人的行为统计信息动态获取终端的结构示意图。以下结合图2描述本发明实施例的人的行为统计信息动态获取终端12的基本结构原理。

在该实施例中，人的行为统计信息动态获取终端12主要包括传感器121和分析部件123。传感器121具体可以为摄像装置等可以获取人的视频信息或音视频信息的各种类型的传感器，在终端12被集成设置在探测器11中时，传感器121可以安装在探测器11的底座上。视频信息或音视频信息被发送至分析部件123进行智能分析处理，分析部件123可以通过安装在终端12中的处理器芯片实现，或者可以与探测器11共用一处理器芯片实现。

在一实施例中，分析部件123包括信息分析处理子部件1231和数据生成子部件1233，分析处理子部件1231对接收到的视频信息或音视频信息进行分析处理，例如，视频信息分析处理和/或音频信息分析处理。分析处理包括但不限于进行拥挤程度估计、人员检测、人流估计、人体姿势检测（例如检测正常人体姿势和/或异常人体姿势）、异常声音分析和/或视频分类分析等，这样在分析之后，图像信息或音频信息中大量不相关的信息被过滤舍弃以节省传输带宽并充分保护人员隐私，并便于在数据生成子部件1233中快速生成人的行为统计信息数据；生成的人的行为统计信息数据包括但不限于人群拥挤程度、人流模式、人的移动速度、人的跌倒程度、人的异常声音和/或异常移动物体等等。在一实施例中，在分析处理过程中，包括从视频信息或音频信息中提取得到人的行为信息，也包括对分析处理子部件1231的分析处理结果进一步进行统计计算得到人的行为统计信息数据，例如，统计得到人的数量、统计得到人群拥挤程度等等。这样，生成的人的行为统计信息数据相对输入的视频信息或音视频信息大大简化，表现为占用字节数大大减少，从而，终端12的发送部件（图中未示出）可以将人的行为数据快速、动态地发送至疏散系统10的主控制器中进行处理，对数据传输的有线或无线带宽要求小，布线铺设也更加容易。

需要理解的是，分析部件123所得到的人的行为统计信息数据包括对一帧视频信息或音视频信息（即某一时间的点的视频信息或音视频信息）进行分析并从空间（即空间域）的角度统计计算得到人的行为统计信息数据，例如，统计得到某一时间点人的数量；也包括对某一时间段（即时间域）的多个连续帧的视频信息或音视频信息进行分析后统计计算得到人的行为统计信息数据，例如，统计得到某一时间段人的数量从而得到人流模式。因此，在本申请中，人的行为统计信息数据既可以从在空间域也可以在时间域上进行统计计算的处理得到。

需要理解的是，分析部件123可以基于现有的任何视频图像分析处理技术和/音频分析处理技术来实现以上分析处理和生成过程，例如，使用申请号为CN201410016292.8、名称为“一种自适应群体异常行为分析方法”的中国专利中对人的行为的分析方法，该中国专利在此以全文引用的方式包含于本文。

需要说明的是，分析部件123生成的人的行为统计信息数据中，可以包含人的数量信息，例如，某一疏散节点当前逃生人员数量，在进行拥挤程度估计分析中可以得到相关人的数量信息。

需要说明的是，在该实施例的人的行为统计信息动态获取终端12中，其接收的视频信息或音视频信息是实时且动态的，其分析处理和生成过程也是实时且动态进行的，这样，可以实时动态地发送出人的行为统计信息数据。

在还一实施例中，人的行为统计信息动态获取终端12获取的视频信息或音视频信息在分析处理过程中使用，在分析处理后终端12并不存储任何所述视频信息或音视频信息，因此，在终端12中并不设置用来存储视频信息或音视频信息的存储器，这样可以避免被摄像的人员的隐私被侵犯的问题，提高用户对该终端12和/或疏散系统10的可接受性。当然，需要理解的是，在对视频信息或音视频信息在进行分析处理中暂时存储可能是发生的，例如，分析部件123的处理器芯片中的缓存部分来存储部分被分析处理的视频信息或音视频信息，缓存部分存储的内容会在被随后采集来的需要分析处理的视频信息或音视频信息所覆盖，因此，类似缓存的存储方式不应当理解为以上所述的用来存储视频信息或音视频信息的存储器。

继续如图1所示，疏散系统10包括逃生路径生成装置15，其可以设置在疏散系统10的主控制器中。在该实施例中，终端12输出的人的行为统计信息数据可以随探测器11探测的其他类型数据传输至该建筑的火灾报警控制系统13中，火灾报警控制系统13在确定触发报警后，然后通过火灾报警控制系统13发送至逃生路径生成装置15。该数据的传输可以以有线或者无线的方式进行。

在一实施例中，火灾报警控制系统13还可以将接收到的人行为统计信息数据发送到其所控制的显示装置中，对相应的人行为统计信息数据被直观显示，例如，建筑内部的显示屏中，这样，方便逃生人员或援救人员直接获取各个疏散节点的人的行为统计信息，有利于熟悉内部建筑路径的人员快速做出关于逃生路径的主观判断。

进一步，逃生路径生成装置15不但可以动态获取人的行为统计信息数据，在该实施例中，还可以获取建筑中的逃生所需的关键设备的状态动态信息，例如消防设备状态信息，因此，可以接收来自消防设备状态信息生成模块141的信息，例如，防火门的状态信息、电梯状态信息。当然，火灾报警控制系统13并不限于发送人的行为统计信息数据，例如，通过探测器11所探测的烟火蔓延信息数据等也可以被发送至逃生路径生成装置15。多种动态信息数据、尤其是人的行为统计信息数据可以用来动态更新最优逃生路径。

也应当理解到，在动态计算最优逃生路径的过程中，逃生路径生成装置15也还可以获取其他静态的数据，例如，逃生路径的长度和宽度信息、平面和垂直路径网络、建筑的3D路径网络、静态的逃生节点分布图，并且，可以基于这些静态数据生成初始的逃生路径代价（routecost）。

以下结合图3示例的说明动态更新生成最优逃生路径的基本原理。

在该实施例中，基于最短路径算法来计算最优逃生路径，具体以基于迪杰斯特拉（Dijkstra）算法来示例计算最优逃生路径，例如，用于计算一个起始点（比如房间，楼道等）到其他所有出口（例如楼梯、逃生电梯等）的最短路径。Dijkstra算法的主要特点是以起始点为中心向外层层扩展，直到遍历到所有出口点为止，从中选出代价最小的路径当作最优逃生路径。

如图3所示，图3中的示意性的顶点a、b、c、d、e、f、g表示建筑内的路径节点（即两条或者多条路径的结合点），也可以理解为疏散节点。假设a点是起始点，f是一个逃生出口节点；在此引进一个代价函数D，D[xy]表示x点到y点的代价；顶点a、b、c、d、e、f、g之间在静态条件下（可以理解为理想条件下）的相邻节点之间的D值可以基于以上所述的静态的数据计算得到。因此，在不考虑动态变化因素下，顶点a与f之间的D[af]的最小值等于：D[ac]+D[cf]=2+4=6，表示从始点a到终点f的路径最小代价为6，那么，理想情况下，a点的最优逃生路径就是a→c→f。

在本发明的最优逃生路径计算中，提出了考虑人的行为统计信息数据对路径代价的影响。例如，根据人的行为统计信息数据，可以实时知道当前逃生路径上的人群拥挤程度、逃生人流的方向和速度等，不同的人的行为统计信息数据会按照不同的权重动态修正路径的代价D。具体的修正方法例如，人员越拥挤、人流速度越低、人流方向越不一致的情况下，代价D将变大。比如，在静态条件下，a-c之间的路径很短（D[ac]=2），但是，由于人员拥挤，且有人正从c向a的方向跑来，那么逃生路径生成装置15的控制器就迅速把a-c路径的D[ac]的代价动态地变更为20，控制器马上根据变更的D值，得出当前a与f之间的D[af]的最小值等于：D[ad]+D[df]=12+5=17，a点的最优逃生路径变化为a→d→f，这样，逃生路径明显地得到优化。也就是说，路径的D值是以人的行为统计信息数据为函数变量的，并且根据人的行为统计信息数据的动态变化而变化，这样基于最短路径算法计算的最优逃生路径将发生动态发生。

需要理解的是，以上只是实例性地说明动态更新最优逃生路径的原理，其计算的算法并不限于以上实施例，例如还可以应用自适应蚁群算法（AdaptiveAntColonyAlgorithm）等。最优逃生路径的动态更新也并不只限于基于人的行为动态信息来进行，例如，来自模块141消防设备状态信息和/或来自火灾报警控制系统13的烟火蔓延信息等也可以类似地用来动态更新生成最优逃生路径。

在以上实施例中，基于最短路径算法来实例优化逃生路径，需要理解的是，优化逃生路径并不限于路径最短来优化，在其他实施例中，还可以基于时间最短算法等来类似地优化逃生路径。

继续如图1所示，疏散系统10还包括疏散指示系统17，逃生路径生成装置15生成的逃生路径信息被发送至疏散指示系统17。在该实施例中，疏散指示系统17包括疏散标识信息生成装置171以及多个指示装置173。疏散标识信息生成装置171可以设置在疏散系统的主控制器中，其可以接收最优逃生路径信息，从而动态生成疏散标识信息，并对应地发送至各个指示装置173进行显示，从而使建筑内的人员可以直观动态地获取最优逃生路径的指示信息。

各个指示装置173（例如指示装置一至指示装置N）可以但不限于为指示灯、地埋灯，甚至还可以是各种移动显示终端，例如人员携带的手机终端等。指示装置173可以但不限于安装在各路径的关键点。

在一实施例中，疏散标识信息生成装置171生成的疏散标识信息也可以被发送至火灾报警控制系统13，从而基于该疏散标识信息控制相应的设备，以有利于人员的快速疏散。例如，火灾报警控制系统13基于疏散标识信息控制逃生路径对应的照明灯具，启动照明，从而方便人员疏散逃离。

图1所示实施例的疏散系统可以基于动态的人的行为统计信息来生成当前最优逃生路径，充分考虑了逃生人员自身因素对最短路径的影响，非常有利于安全、快速、有效地疏散在应急条件下的建筑内部的人员，例如在发生火灾、地震等情况下。并且，行为统计信息动态获取终端可以发送相对简单的人的行为统计信息数据，对数据传输的带宽要求小，有利于根据当前人的行为进行逃生路径的快速更新响应，并且不侵害建筑内部的人员的隐私。

图4所示为按照本发明一实施例的疏散方法的流程示意图。

首先，步骤S41，获取建筑内部的人的视频信息或音视频信息。该步骤在如图2所示的行为统计信息动态获取终端12的传感器121中完成。

进一步，步骤S42，对所述视频信息或音视频信息进行分析处理以动态地生成人的行为统计信息数据。该步骤可以通过如图2所示的信息动态获取终端12的分析部件123完成，其具体实现方式可以参见以上实施例中关于分析部件123的工作原理的具体说明。

其中，分析处理包括但不限于进行拥挤程度估计、人员检测、人流估计、人体姿势检测、异常声音分析和/或视频分类分析等，这样在分析之后，图像信息或音频信息中大量不相关的信息被过滤舍弃，便于快速生成人的行为统计信息数据；生成的人的行为统计信息数据包括但不限于人群拥挤程度、人流模式、人的移动速度和/或人的跌倒程度等等。在一实施例中，人的行为统计信息数据可以对以上分析处理结果进一步进行统计计算得到，例如，统计人的数量、统计人群拥挤程度等等。这样，生成的人的行为统计信息数据相对输入的视频信息或音视频信息大大简化，表现为占用字节数大大减少。

以上步骤S41和步骤S42实现了获取人的行为统计信息数据的方法过程。

进一步，步骤S43，至少基于人的行为统计信息数据动态地优化生成逃生路径。该步骤可以通过如图1所示的逃生路径生成装置15完成，其具体实现方式可以参见以上实施例中关于逃生路径生成装置15的工作原理的具体说明。

需要说明的是，在以上实施例，尽管是以动态生成最优逃生路径为实例进行说明，这只是在实际应用中，较多数情况下都是生成最优逃生路径；应当理解到，以上实施例清楚地示例反映了如何优化当前的逃生路径的概念，至于具体优化的程度，可以根据用户的具体选择来配置。

进一步，步骤S44，基于逃生路径来动态生成并显示疏散标识信息。该步骤可以通过如图1所示的疏散指示系统17完成，其具体实现方式可以参见以上实施例中关于疏散指示系统17的工作原理的具体说明。

因此，在建筑内部的人员疏散过程中，可以基于人的行为情况来动态显示相对较优的疏散标识信息，有利于人员安全、快速、有效地疏散。

在本申请中，疏散系统和/或疏散方法不但也可以用于建筑内部人员的疏散，也可以用于对建筑内部的人员的援救，应当理解到，外部人员的援救也可以是基于最优逃生路径进行的。

以上例子主要说明了本发明的建筑内部的人的行为统计信息动态获取终端以及使用该终端的疏散系统、疏散方法。尽管只对其中一些本发明的实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施，例如，将行为统计信息动态获取终端12相对于探测器11独立制造并安装，行为统计信息动态获取终端12的分析部件123的功能被分配在火灾报警控制系统13中实现，疏散标识信息生成装置171与逃离路径生成装置15集成在一起实现。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明精神及范围的情况下，本发明可能涵盖各种的修改与替换。

Claims (22)

1.一种建筑内部的人的行为统计信息动态获取终端，其特征在于，包括：

传感器，其用于直接获取建筑内部的人的视频信息或音视频信息；以及

分析部件，其用于对所述视频信息或音视频信息进行分析处理以动态地生成人的行为统计信息数据。

2.如权利要求1所述的人的行为统计信息动态获取终端，其特征在于，所述行为统计信息动态获取终端被集成设置在探测器中。

3.如权利要求1所述的人的行为统计信息动态获取终端，其特征在于，所述分析部件包括：

分析处理子部件，其用于对所述视频信息或音视频信息进行分析处理；以及

数据生成子部件，其用于根据分析结果生成所述人的行为统计信息数据。

4.如权利要求1或3所述的人的行为统计信息动态获取终端，其特征在于，所述分析处理包括：拥挤程度估计、人员检测、人流估计、人体姿势检测、异常声音分析和/或视频分类分析。

5.如权利要求1或3所述的人的行为统计信息动态获取终端，其特征在于，所述人的行为统计信息数据包括人群拥挤程度、人流模式、人的移动速度、人的跌倒程度、人的异常声音和/或异常移动物体。

6.如权利要求1所述的人的行为统计信息动态获取终端，其特征在于，所述行为统计信息动态获取终端还包括：

发送部件，其用于动态地发送所述人的行为统计信息数据。

7.如权利要求1所述的人的行为统计信息动态获取终端，其特征在于，在所述视频信息或音视频信息被进行所述分析处理后，该终端不存储任何所述视频信息或音视频信息。

8.如权利要求1所述的人的行为统计信息动态获取终端，其特征在于，所述人的行为统计信息数据被发送至火灾报警控制系统。

9.一种探测器，其特征在于，集成设置有如权利要求1中所述的建筑内部的人的行为统计信息动态获取终端。

10.如权利要求9所述的探测器，其特征在于，所述行为统计信息动态获取终端包括用于直接获取建筑内部的人的视频信息或音视频信息的传感器，所述传感器安装在所述探测器的底座上。

11.一种疏散系统，其特征在于，包括：

多个如权利要求1至8中任一项所述行为统计信息动态获取终端；

逃生路径生成装置，其至少基于所述行为统计信息动态获取终端所发送的人的行为统计信息数据动态地优化生成逃生路径；以及

疏散指示系统，其至少基于所述逃生路径动态生成并显示疏散标识信息。

12.如权利要求11所述的疏散系统，其特征在于，还包括火灾报警控制系统，所述人的行为统计信息数据被发送中所述火灾报警控制系统，所述消防控制系统在确定触发报警后将所述人的行为统计信息数据发送至所述逃生路径生成装置。

13.如权利要求11所述的疏散系统，其特征在于，还包括消防设备状态信息生成模块，其用于动态发送消防设备状态信息至所述逃生路径生成装置；并且，所述逃生路径生成装置还同时基于所述消防设备状态信息来动态地优化生成所述逃生路径。

14.如权利要求11所述的疏散系统，其特征在于，基于最短路径算法或时间最短算法来计算所述逃生路径。

15.如权利要求11所述的疏散系统，其特征在于，所述疏散指示系统包括：疏散标识信息生成装置和多个指示装置；

其中，所述疏散标识信息生成装置生成的疏散标识信息被发送至所述多个显示装置。

16.如权利要求15所述的疏散系统，其特征在于，所述疏散标识信息生成装置还将其生成的疏散标识信息发送至火灾报警控制系统。

17.一种疏散方法，其特征在于，包括步骤：

获取建筑内部的人的视频信息或音视频信息；

对所述视频信息或音视频信息进行分析处理以动态地生成人的行为统计信息数据；

至少基于所述人的行为统计信息数据动态地优化生成逃生路径；以及

基于所述逃生路径来动态生成并显示疏散标识信息。

18.如权利要求17所述的疏散方法，其特征在于，所述分析处理包括：拥挤程度估计、人员检测、人流估计、人体姿势检测、异常声音分析和/或视频分类分析。

19.如权利要求17或18所述的疏散方法，其特征在于，所述人的行为统计信息数据包括人群拥挤程度、人流模式、人的移动速度和/或人的跌倒程度。

20.如权利要求17所述的疏散方法，其特征在于，其特征在于，在所述视频信息或音视频信息被进行分析处理后，该终端不存储任何所述视频信息或音视频信息。

21.如权利要求17所述的疏散方法，其特征在于，在所述动态地优化生成逃生路径的步骤中，还同时基于消防设备状态信息来动态地优化生成所述逃生路径。

22.如权利要求17或20所述的疏散系统，其特征在于，基于最短路径算法或时间最短算法来计算所述逃生路径。