CN108288361A - 一种消防通道门状态检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种消防通道门状态检测方法和检测系统，该检测方法包括：预设保存监控设备采集到的消防通道门正常状态下的模板图像帧；抓取监控设备采集到的消防通道门的实时图像帧，将实时图像帧和模板图像帧进行对比，并计算图像帧的变化率；若变化率超过预设阈值，则报警。本发明的方案能够减少消防通道门的人力监控成本，并提高监控效率。

Description

一种消防通道门状态检测方法

技术领域

本发明涉及消防技术领域，特别是涉及一种消防通道门状态检测方法。

背景技术

消防门(或防火门)是指在一定时间内能满足耐火稳定性、完整性和隔热性要求的门。它是设在防火分区间、疏散楼梯间、垂直竖井等具有一定耐火性的防火分隔物。

消防门除具有普通门的作用外，更具有阻止火势蔓延和烟气扩散的作用，可在一定时间内阻止火势的蔓延，确保人员疏散。

为了保障楼宇消防安全，消防门应处于常闭状态。以往，消防门的开闭状态只能通过安保人员巡视进行检查，容易出现漏检、检查不及时、夜间无人检查等情况，不能24小时全方位保障安全。为了提升消防门对于楼宇安全的保障作用，我们在所有消防通道安装摄像头，通过视觉识别算法自动识别消防门状态，发现消防门开启则自动预警。

消防通道作为楼宇安保重要组成部分，其周边环境应保持整洁，无杂物阻挡，以保障紧急情况顺利逃生。以往，消防门是否被堵塞的情况，只有相关楼层的保洁或安保人员了解，巡视成本高，且容易出现漏检情况。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供了一种能够实时检测消防门状态的消防通道门状态检测方法。

为实现上述目的，本发明提供了一种消防通道门状态检测方法，包括：

预设保存监控设备采集到的消防通道门正常状态下的模板图像帧；

抓取监控设备采集到的消防通道门的实时图像帧，将实时图像帧和模板图像帧进行对比，并计算图像帧的变化率；

若变化率超过预设阈值，则报警。

进一步的，在所述抓取监控设备采集到的消防通道门的实时图像帧，将实时图像帧和模板图像帧进行对比，并计算图像帧的变化率的步骤中：

抓取监控设备采集到的消防通道门的实时图像帧，将实时图像帧的各个像素的像素值和模板图像帧各个像素的像素值进行对比，并计算像素值的变化率。本实施方案中，抓取实时图像帧和模板图像帧对比时，主要是对比两个图像帧中对应的各个像素的像素值，其中，该像素包括单个像素点，也可以是包括多个临近像素点的像素单元的，对应的，该像素值可以是一个像素点的像素值，也可以是一个小范围区域的像素的像素平均值；该方案在减少人力成本，提高监控效率的同时，由于像素是图像帧比较基础的处理单位，利用整体图像变化识别多种消防通道门的异常状态，可以减少对于画面变化种类的处理，提高处理效率。

进一步的，所述抓取监控设备采集到的消防通道门的实时图像帧，将实时图像帧的像素值和模板图像帧的像素值进行对比，并计算像素值的变化率的步骤包括：

将实时图像帧的像素值和模板图像帧的像素值进行一一对比；

计算每组对应像素的像素值的绝对差值；

根据每组对应像素的像素值的绝对差值，计算图像帧的变化率。本实施方案中，一次性将所有像素的总像素值是比较难得，但是在给定模板图像帧，并抓取实时图像帧的情况下，将对应的像素或者像素单元的像素值进行一一对比，可以轻松计算每组对应像素的像素值的绝对差值，再由绝对差值计算图像帧的变化率，可以得到可信的变化率，提高监控的识别准确率。

进一步的，所述根据每组对应像素的像素值的绝对差值，计算图像帧的变化率包括：

将绝对差值小于15的像素设为0；

统计绝对差值不为0的像素个数，与总的像素个数相除得到图像帧的变化率。本实施方案中，由于环境影响，以及像素之间可能存在的无法完全对应的难题，因而，可以将绝对差值小于15的像素设为0，如此可以减少误判的可能；其中，该绝对差值小于15更具体的指的是，两个像素或者像素区域的像素值的值差不超过15，像素值的值域为0-255；像素值包括灰度值，以灰度值为例，灰度范围为0—255，亮度级别差距不超过15灰度级，则认为对应的那组像素无变化。

进一步的，所述绝对差值是基于像素的灰度计算的，灰度范围为0—255。本实施方案中，像素值在彩色图像和黑白图像中可能存在差异而无法很好的进行对比，因而本方案将该像素值限定为灰度值，如此，无论是彩色图像还是黑白图像，无论彩色浓薄或者亮度明暗，都能够以一个统一的标准去衡量图像帧之间的变化率，提高识别准确率。

进一步的，所述模板图像帧至少包括第一亮度环境模板图像帧和第二亮度环境模板图像帧，所述第一亮度环境模板图像帧和第二亮度环境模板图像帧是基于不同亮度环境采集的正常状态图像帧；

所述预设保存监控设备采集到的消防通道门正常状态下的模板图像帧的步骤包括：

实时采集并判断摄像环境亮度，选择对应的亮度环境模板图像帧作为模板图像帧。本实施方案中，消防通道门的位置是不一定的，有些地方可能常年看不到阳光，而只能以灯光照射，而有些消防通道门可能看得见阳光，如此在白天晚上或者晴天阴天，拍摄到的图像，其中的亮度差距明显，单一的模板图像帧无法适应多种环境，特别是多种亮度环境下的对比工作，因而本方案，设置有多种亮度环境模板图像帧以供选择，选择相匹配对应的亮度环境模板图像帧，可以提高识别效率，和识别的准确率。

进一步的，抓取监控设备采集到的消防通道门的实时图像帧，将实时图像帧和模板图像帧进行对比，并计算图像帧的变化率的步骤中，所述实时图像帧每间隔五分钟抓取一次。本实施方案中，如果每分每秒对比实时图像帧，不仅设备要求太高，而且也没有必要，因而每间隔五分钟抓取和对比一次即可，在保证检测效率的同时，不会过分的增加设备的要求和成本；其中，若担心一次对比变化率超过阈值可能不准确，则可以设置为第一次变化率超过阈值时，进行标记，若接下来一次抓取的结果都表明变化率超过阈值，则报警。

进一步的，所述若变化率超过预设阈值，则报警的步骤包括：

若变化率超过预设阈值，则在预设时间内多次抓取监控设备采集到的消防通道门的实时图像帧，若每次对比得到的变化率均大于预设阈值，则报警。本实施方案中，鉴于消防通道门，可能存在人员通过而正好被抓取图像帧的情况，此时，并不属于消防门异常状态，为了避免误报警，因而本方案设置为当第一次出现变化率超过阈值情况时，标记，并启动标记状态下的抓取图像帧的工作，若在之后的预设时间内，变化率超过阈值的情况没有改变，则可以认定该消防通道门处于异常状态，提高了识别效率和识别精度。

本发明还公开了一种消防通道门状态检测系统，包括：

处理器，用于预设保存监控设备采集到的消防通道门正常状态下的模板图像帧；

监控设备，用于在处理器的控制下，抓取监控设备采集到的消防通道门的实时图像帧，然后将实时图像帧发送到所述处理器，以便将实时图像帧和模板图像帧进行对比，并计算图像帧的变化率；

报警器，用于接收所述处理器计算和判断变化率超过预设阈值时发出的报警指令，并进行报警操作。

进一步的，所述检测系统还包括与所述监控设备配合设置的亮度采集传感器。本实施方案中，该亮度采集传感器，可以在采集模板图像帧和实时图像帧时，检测环境的亮度情况等，以便更好的将实时图像帧对比于合适的模板图像帧，提高检测的识别效率和准确率。

本发明的方案，由于预先监控设备采集到的消防通道门正常状态下的模板图像帧，即消防门禁闭，无障碍物堵塞状态下合格的消防通道门的状态图被保存了下来，并且，在保持监控设备的拍摄角度等相同的情况下，抓取实时图像帧，并将该实时图像帧与模板图像帧进行对比，若对比结果得到的变化率超过预设阈值，则说明图像帧，特别是消防通道门的状态不正常，或者被打开了，或者被杂物堵塞等，如此，可以通过视觉识别算法自动的实时的监控消防通道门的状态，而无需保洁和安保人员等巡视，减少了人力成本，并提高了监控消防通道门状态的监控效率；当然，本发明中，该图像帧可以是一帧图像，也可以是一段包括多个图像帧的图像，单帧对比可以加快检测速度，多帧对比，可以提高检测准确率。

参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本申请的实施方式包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1是本发明一种消防通道门状态检测方法的流程图；

图2是本发明一种消防通道门状态检测系统的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都应当属于本申请保护的范围。

图1是本发明一种消防通道门状态检测方法的流程图，参考图1可知，本发明提供了一种消防通道门状态检测方法，包括：

S1:预设保存监控设备采集到的消防通道门正常状态下的模板图像帧；

S2:抓取监控设备采集到的消防通道门的实时图像帧，将实时图像帧和模板图像帧进行对比，并计算图像帧的变化率；

S3:若变化率超过预设阈值，则报警。

本发明的方法，由于预先监控设备采集到的消防通道门正常状态下的模板图像帧，即消防门禁闭，无障碍物堵塞状态下合格的消防通道门的状态图被保存了下来，并且，在保持监控设备的拍摄角度等相同的情况下，抓取实时图像帧，并将该实时图像帧与模板图像帧进行对比，若对比结果得到的变化率超过预设阈值，则说明图像帧，特别是消防通道门的状态不正常，或者被打开了，或者被杂物堵塞等，如此，可以通过视觉识别算法自动的实时的监控消防通道门的状态，而无需保洁和安保人员等巡视，减少了人力成本，并提高了监控消防通道门状态的监控效率；当然，本发明中，该图像帧可以是一帧图像，也可以是一段包括多个图像帧的图像，单帧对比可以加快检测速度，多帧对比，可以提高检测准确率。

本实施例可选的，在所述抓取监控设备采集到的消防通道门的实时图像帧，将实时图像帧和模板图像帧进行对比，并计算图像帧的变化率的步骤S2中：

抓取监控设备采集到的消防通道门的实时图像帧，将实时图像帧的各个像素的像素值和模板图像帧各个像素的像素值进行对比，并计算像素值的变化率。本实施方案中，抓取实时图像帧和模板图像帧对比时，主要是对比两个图像帧中对应的各个像素的像素值，其中，该像素包括单个像素点，也可以是包括多个临近像素点的像素单元的，对应的，该像素值可以是一个像素点的像素值，也可以是一个小范围区域的像素的像素平均值；该方案在减少人力成本，提高监控效率的同时，由于像素是图像帧比较基础的处理单位，利用整体图像变化识别多种消防通道门的异常状态，可以减少对于画面变化种类的处理，提高处理效率。

本实施例可选的，抓取监控设备采集到的消防通道门的实时图像帧，将实时图像帧的像素值和模板图像帧的像素值进行对比，并计算像素值的变化率的步骤S2包括：

将实时图像帧的像素值和模板图像帧的像素值进行一一对比；

计算每组对应像素的像素值的绝对差值；

根据每组对应像素的像素值的绝对差值，计算图像帧的变化率。本实施方案中，一次性将所有像素的总像素值是比较难得，但是在给定模板图像帧，并抓取实时图像帧的情况下，将对应的像素或者像素单元的像素值进行一一对比，可以轻松计算每组对应像素的像素值的绝对差值，再由绝对差值计算图像帧的变化率，可以得到可信的变化率，提高监控的识别准确率。

本实施例可选的，根据每组对应像素的像素值的绝对差值，计算图像帧的变化率包括：

将绝对差值小于15的像素设为0；

统计绝对差值不为0的像素个数，与总的像素个数相除得到图像帧的变化率。本实施方案中，由于环境影响，以及像素之间可能存在的无法完全对应的难题，因而，可以将绝对差值小于15的像素设为0，如此可以减少误判的可能；其中，该绝对差值小于15更具体的指的是，两个像素或者像素区域的像素值的值差不超过15，像素值的值域为0-255；像素值包括灰度值，以灰度值为例，灰度范围为0—255，亮度级别差距不超过15灰度级，则认为对应的那组像素无变化。

本实施例可选的，绝对差值是基于像素的灰度计算的，灰度范围为0—255。本实施方案中，像素值在彩色图像和黑白图像中可能存在差异而无法很好的进行对比，因而本方案将该像素值限定为灰度值，如此，无论是彩色图像还是黑白图像，无论彩色浓薄或者亮度明暗，都能够以一个统一的标准去衡量图像帧之间的变化率，提高识别准确率。

本实施例可选的，模板图像帧至少包括第一亮度环境模板图像帧和第二亮度环境模板图像帧，所述第一亮度环境模板图像帧和第二亮度环境模板图像帧是基于不同亮度环境采集的正常状态图像帧；

所述预设保存监控设备采集到的消防通道门正常状态下的模板图像帧的步骤包括：

实时采集并判断摄像环境亮度，选择对应的亮度环境模板图像帧作为模板图像帧。本实施方案中，消防通道门的位置是不一定的，有些地方可能常年看不到阳光，而只能以灯光照射，而有些消防通道门可能看得见阳光，如此在白天晚上或者晴天阴天，拍摄到的图像，其中的亮度差距明显，单一的模板图像帧无法适应多种环境，特别是多种亮度环境下的对比工作，因而本方案，设置有多种亮度环境模板图像帧以供选择，选择相匹配对应的亮度环境模板图像帧，可以提高识别效率，和识别的准确率。

本实施例可选的，抓取监控设备采集到的消防通道门的实时图像帧，将实时图像帧和模板图像帧进行对比，并计算图像帧的变化率的步骤S2中，所述实时图像帧每间隔五分钟抓取一次。本实施方案中，如果每分每秒对比实时图像帧，不仅设备要求太高，而且也没有必要，因而每间隔五分钟抓取和对比一次即可，在保证检测效率的同时，不会过分的增加设备的要求和成本；其中，若担心一次对比变化率超过阈值可能不准确，则可以设置为第一次变化率超过阈值时，进行标记，若接下来一次抓取的结果都表明变化率超过阈值，则报警。

本实施例可选的，若变化率超过预设阈值，则报警的步骤S3包括：

若变化率超过预设阈值，则在预设时间内多次抓取监控设备采集到的消防通道门的实时图像帧，若每次对比得到的变化率均大于预设阈值，则报警。本实施方案中，鉴于消防通道门，可能存在人员通过而正好被抓取图像帧的情况，此时，并不属于消防门异常状态，为了避免误报警，因而本方案设置为当第一次出现变化率超过阈值情况时，标记，并启动标记状态下的抓取图像帧的工作，若在之后的预设时间内，变化率超过阈值的情况没有改变，则可以认定该消防通道门处于异常状态，提高了识别效率和识别精度。

图2是本发明一种消防通道门状态检测系统的示意图，结合图1可知，本发明还公开了一种消防通道门状态检测系统100，包括：

处理器20，用于预设保存监控设备采集到的消防通道门正常状态下的模板图像帧；

监控设备10，用于在处理器的控制下，抓取监控设备采集到的消防通道门的实时图像帧，然后将实时图像帧发送到所述处理器，以便将实时图像帧和模板图像帧进行对比，并计算图像帧的变化率；

报警器30，用于接收所述处理器计算和判断变化率超过预设阈值时发出的报警指令，并进行报警操作。

本发明的系统，由于预先监控设备采集到的消防通道门正常状态下的模板图像帧，即消防门禁闭，无障碍物堵塞状态下合格的消防通道门的状态图被保存了下来，并且，在保持监控设备的拍摄角度等相同的情况下，抓取实时图像帧，并将该实时图像帧与模板图像帧进行对比，若对比结果得到的变化率超过预设阈值，则说明图像帧，特别是消防通道门的状态不正常，或者被打开了，或者被杂物堵塞等，如此，可以通过视觉识别算法自动的实时的监控消防通道门的状态，而无需保洁和安保人员等巡视，减少了人力成本，并提高了监控消防通道门状态的监控效率。

本实施例可选的，检测系统还包括与所述监控设备配合设置的亮度采集传感器。本实施方案中，该亮度采集传感器，可以在采集模板图像帧和实时图像帧时，检测环境的亮度情况等，以便更好的将实时图像帧对比于合适的模板图像帧，提高检测的识别效率和准确率。

需要说明的是，对本发明所述消防通道门状态检测方法而言，本领域普通测试人员可以理解实现本发明实施例所述消防通道门状态检测方法的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来控制相关的硬件来完成，所述计算机程序可存储于一计算机可读取存储介质中，如存储在终端的存储器中，并被该终端内的至少一个处理器执行，在执行过程中可包括如所述消防通道门状态检测方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取记忆体(RAM，Random Access Memory)等。

对本发明实施例的所述消防通道门状态检测系统而言，其各功能模块可以集成在一个处理芯片中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中，所述存储介质譬如为只读存储器，磁盘或光盘等。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种消防通道门状态检测方法，其特征在于，包括：

预设保存监控设备采集到的消防通道门正常状态下的模板图像帧；

抓取监控设备采集到的消防通道门的实时图像帧，将实时图像帧和模板图像帧进行对比，并计算图像帧的变化率；

若变化率超过预设阈值，则报警。

2.如权利要求1所述的一种消防通道门状态检测方法，其特征在于，在所述抓取监控设备采集到的消防通道门的实时图像帧，将实时图像帧和模板图像帧进行对比，并计算图像帧的变化率的步骤中：

抓取监控设备采集到的消防通道门的实时图像帧，将实时图像帧的各个像素的像素值和模板图像帧各个像素的像素值进行对比，并计算像素值的变化率。

3.如权利要求2所述的一种消防通道门状态检测方法，其特征在于，所述抓取监控设备采集到的消防通道门的实时图像帧，将实时图像帧的像素值和模板图像帧的像素值进行对比，并计算像素值的变化率的步骤包括：

将实时图像帧的像素值和模板图像帧的像素值进行一一对比；

计算每组对应像素的像素值的绝对差值；

根据每组对应像素的像素值的绝对差值，计算图像帧的变化率。

4.如权利要求3所述的一种消防通道门状态检测方法，其特征在于，所述根据每组对应像素的像素值的绝对差值，计算图像帧的变化率包括：

将绝对差值小于15的像素设为0；

统计绝对差值不为0的像素个数，与总的像素个数相除得到图像帧的变化率。

5.如权利要求3所述的一种消防通道门状态检测方法，其特征在于，所述绝对差值是基于像素的灰度计算的，灰度范围为0—255。

6.如权利要求1所述的一种消防通道门状态检测方法，其特征在于，所述模板图像帧至少包括第一亮度环境模板图像帧和第二亮度环境模板图像帧，所述第一亮度环境模板图像帧和第二亮度环境模板图像帧是基于不同亮度环境采集的正常状态图像帧；

所述预设保存监控设备采集到的消防通道门正常状态下的模板图像帧的步骤包括：

实时采集并判断摄像环境亮度，选择对应的亮度环境模板图像帧作为模板图像帧。

7.如权利要求1所述的一种消防通道门状态检测方法，其特征在于，抓取监控设备采集到的消防通道门的实时图像帧，将实时图像帧和模板图像帧进行对比，并计算图像帧的变化率的步骤中，所述实时图像帧每间隔五分钟抓取一次。

8.如权利要求7所述的一种消防通道门状态检测方法，其特征在于，所述若变化率超过预设阈值，则报警的步骤包括：

若变化率超过预设阈值，则在预设时间内多次抓取监控设备采集到的消防通道门的实时图像帧，若每次对比得到的变化率均大于预设阈值，则报警。

9.一种消防通道门状态检测系统，其特征在于，包括：

处理器，用于预设保存监控设备采集到的消防通道门正常状态下的模板图像帧；

监控设备，用于在处理器的控制下，抓取监控设备采集到的消防通道门的实时图像帧，然后将实时图像帧发送到所述处理器，以便将实时图像帧和模板图像帧进行对比，并计算图像帧的变化率；

报警器，用于接收所述处理器计算和判断变化率超过预设阈值时发出的报警指令，并进行报警操作。

10.如权利要求9所述的一种消防通道门状态检测系统，其特征在于，所述检测系统还包括与所述监控设备配合设置的亮度采集传感器。