CN108458790B - 火场危险程度及火源点确定方法、装置及头戴设备 - Google Patents
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Abstract
本公开实施例公开了一种火场危险程度及火源点确定方法、装置及头戴设备。所述方法在头戴设备上运行，火场危险程度方法包括：获取穿戴所述头戴设备的用户所在火场环境的环境信息；根据所述环境信息确定潜在火源点；根据所述潜在火源点以及所述用户的位置信息确定所述潜在火源点的危险程度；将所述潜在火源点的位置及其危险程度叠加显示在所述头戴设备的透过性显示单元。火场火源点确定方法包括：获取穿戴所述头戴设备的用户所在火场环境的环境信息；根据所述环境信息确定潜在火源点；根据预定时间周期内所述潜在火源点处温度的变化确定真实火源点；将所述真实火源点的位置叠加显示在所述头戴设备的透过性显示单元。
Description
技术领域
本公开涉及智能识别技术领域，具体涉及一种火场危险程度及火源点确定方法、装置、头戴设备及计算机可读存储介质。
背景技术
随着社会科技不断发展，火灾事故不断发生，事故原因日趋多样化，这对消防人员的安全以及火灾事故原因的分析判定不断产生难题。如何更加快速有效的判断火源点，判定火场内部危险区域，进而帮助消防人员及时消除危险，成为当前消防领域迫在眉睫的课题。目前的火源点及危险区域的判定基本上是通过经历人员描述，或者在火灾事后通过各种物质的遗留痕迹进行分析判定。
发明内容
本公开实施例提供一种火场危险程度及火源点确定方法、装置、头戴设备及计算机可读存储介质。
第一方面，本公开实施例中提供了一种火场危险程度确定方法，所述方法在头戴设备上运行，包括：
获取穿戴所述头戴设备的用户所在火场环境的环境信息；
根据所述环境信息确定潜在火源点；
根据所述潜在火源点以及所述用户的位置信息确定所述潜在火源点的危险程度；
将所述潜在火源点的位置及其危险程度叠加显示在所述头戴设备的透过性显示单元。
第二方面，本公开实施例中提供了一种火场火源点确定方法，所述方法在头戴设备上运行，包括：
获取穿戴所述头戴设备的用户所在火场环境的环境信息；
根据所述环境信息确定潜在火源点；
根据预定时间周期内所述潜在火源点处温度的变化确定真实火源点；
将所述真实火源点的位置叠加显示在所述头戴设备的透过性显示单元。
可选地，结合第一方面或第二方面，所述头戴设备上设置有激光雷达模块和热成像模块；其中，所述获取穿戴所述头戴设备的用户所在火场环境的环境信息，包括：
通过所述激光雷达模块检测所述用户所在火场环境中的距离信息，并建立所述用户所在火场环境的三维场景模型；
通过所述热成像模块检测所述用户所在火场环境中的热力分布信息，并将所述热力分布信息叠加到所述三维场景模型中，获得所述用户所在火场环境的包括热力分布信息的三维图像。
可选地，结合第一方面或第二方面，根据所述环境信息确定潜在火源点，包括：
根据所述热力分布信息按照温度高低将所述三维图像中的区域划分成高温区域和低温区域；
根据所述高温区域的中心温度以及相邻区域的中心温度，确定所述高温区域作为潜在火源点的概率。
可选地，结合第一方面或第二方面，根据所述环境信息确定潜在火源点，还包括：
对于潜在火源点的概率高于预设阈值的所述高温区域，确定所述高温区域在此之前是否被划分为低温区域；
如果所述高温区域在此之前被划分为低温区域，则将该高温区域标记为潜在火源点。
可选地，结合第一方面或第二方面，根据所述热力分布信息按照温度高低将所述三维图像中的区域划分成高温区域和低温区域，包括：
将温度高于第一温度阈值的区域标记为高温区域；
将温度高于第二温度阈值、低于所述第一温度阈值的区域标记为低温区域。
可选地，结合第一方面或第二方面，根据所述高温区域的中心温度以及相邻区域的中心温度，确定所述高温区域作为潜在火源点的概率，包括：
根据所述高温区域的中心温度、相邻区域的中心温度，加权计算所述高温区域作为潜在火源点的概率。
可选地，结合第一方面，将所述潜在火源点的位置及其危险程度叠加显示在所述头戴设备的透过性显示单元，包括：
在所述潜在火源点反射的自然光线穿过所述透过性显示单元的位置处，叠加显示所述危险程度。
可选地，结合第二方面，根据预定时间周期内所述潜在火源点处温度的变化确定真实火源点，包括：
在当前时刻没有燃烧物继续燃烧的情况下，所述潜在火源点的前一时刻的温度与当前时刻的温度之差大于第三温度阈值时，则将该潜在火源点标记为真实火源点；和/或，
在当前时刻有燃烧物继续燃烧的情况下，将温度最高的潜在火源点标记为真实火源点；和/或，
在当前时刻有燃烧物继续燃烧的情况下，所述潜在火源点的当前时刻的温度与前一时刻的温度之差大于第四温度阈值时，则将所述潜在火源点标记为真实火源点。
可选地，结合第一方面或第二方面，所述方法还包括：
根据所述潜在火源点或真实火源点确定灭火路线。
可选地，结合第一方面或第二方面，根据所述潜在火源或真实火源点点确定灭火路线，包括：
以控制火情为高优先级确定所述潜在火源点或真实火源点的灭火顺序；或，
以所述潜在火源点或真实火源点的危险程度为高优先级确定所述潜在火源点的灭火顺序。
可选地，结合第二方面，将所述真实火源点的位置叠加显示在所述头戴设备的透过性显示单元，包括：
在所述真实火源点反射的自然光线穿过所述透过性显示单元的位置处，叠加显示所述真实火源点的位置。
第三方面，本公开实施例提供了一种火场危险程度确定装置，所述装置在头戴设备上运行，包括：
第一获取模块，被配置为获取穿戴所述头戴设备的用户所在的火场环境的环境信息；
第一确定模块，被配置为根据所述环境信息确定潜在火源点；
第二确定模块，被配置为根据所述潜在火源点以及所述用户的当前位置信息确定所述潜在火源点的危险程度；
第一显示模块，被配置为将所述潜在火源点的位置及其危险程度叠加显示在所述头戴设备的透过性显示单元。
第四方面，本公开实施例提供了一种火场火源点确定装置，所述装置在头戴设备上运行，包括：
第二获取模块，被配置为获取穿戴所述头戴设备的用户所在的火场环境的环境信息；
第三确定模块，被配置为根据所述环境信息确定潜在火源点；
第四确定模块，被配置为根据预定时间周期内所述潜在火源点处温度的变化确定真实火源点；
第二显示模块，被配置为将所述真实火源点的位置叠加显示在所述头戴设备的透过性显示单元。
可选地，结合第三方面或第四方面，所述头戴设备上设置有激光雷达模块和热成像模块；其中，所述第一获取模块或第二获取模块，包括：
建立子模块，被配置为通过所述激光雷达模块检测所述用户所在火场环境中的距离信息，并建立所述用户所在火场环境的三维场景模型；
第一获取子模块，被配置为通过所述热成像模块检测所述用户所在火场环境中的热力分布信息，并将所述热力分布信息叠加到所述三维场景模型中，获得所述用户所在火场环境的包括热力分布信息的三维图像。
可选地，结合第三方面或第四方面，所述第一确定模块或第三确定模块，包括：
划分子模块，被配置为根据所述热力分布信息按照温度高低将所述三维图像中的区域划分成高温区域和低温区域；
概率确定子模块，被配置为根据所述高温区域的中心温度以及相邻区域的中心温度，确定所述高温区域作为潜在火源点的概率。
可选地，结合第三方面或第四方面，所述第一确定模块或第三确定模块，还包括：
第一确定子模块，被配置为对于潜在火源点的概率高于预设阈值的所述高温区域，确定所述高温区域在此之前是否被划分为低温区域；
第一标记子模块，被配置为如果所述高温区域在此之前被划分为低温区域，则将该高温区域标记为潜在火源点。
可选地，结合第三方面或第四方面，所述划分子模块，包括：
第二标记子模块，被配置为将温度高于第一温度阈值的区域标记为高温区域；
第三标记子模块，被配置为将温度高于第二温度阈值、低于所述第一温度阈值的区域标记为低温区域。
可选地，结合第三方面或第四方面，所述概率确定子模块，包括：
加权计算子模块，被配置为根据所述高温区域的中心温度、相邻区域的中心温度，加权计算所述高温区域作为潜在火源点的概率。
可选地，结合第三方面，所述第一显示模块，包括：
第一显示子模块，被配置为在所述潜在火源点反射的自然光线穿过所述透过性显示单元的位置处，叠加显示所述危险程度。
可选地，结合第三方面，所述第四确定模块，包括：
第四标记子模块，被配置为在当前时刻没有燃烧物继续燃烧的情况下，所述潜在火源点的前一时刻的温度与当前时刻的温度之差大于第三温度阈值时，则将该潜在火源点标记为真实火源点；和/或，
第五标记子模块，被配置为在当前时刻有燃烧物继续燃烧的情况下，将温度最高的潜在火源点标记为真实火源点；和/或，
第六标记子模块，被配置为在当前时刻有燃烧物继续燃烧的情况下，所述潜在火源点的当前时刻的温度与前一时刻的温度之差大于第四温度阈值时，则将所述潜在火源点标记为真实火源点。
可选地，结合第三方面或第四方面，还包括：
第五确定模块，被配置为根据所述潜在火源点或真实火源点确定灭火路线。
可选地，结合第三方面或第四方面，所述第五确定模块，包括：
第二确定子模块，被配置为以控制火情为高优先级确定所述潜在火源点或真实火源点的灭火顺序；或，
第三确定子模块，被配置为以所述潜在火源点或真实火源点的危险程度为高优先级确定所述潜在火源点的灭火顺序。
可选地，结合第四方面，所述第二显示模块，包括：
第二显示子模块，被配置为在所述真实火源点反射的自然光线穿过所述透过性显示单元的位置处，叠加显示所述真实火源点的位置。
所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。
在一个可能的设计中，火场危险程度确定或火场火源点确定装置的结构中包括存储器和处理器，所述存储器用于存储一条或多条支持火场危险程度确定或火场火源点确定装置执行上述第一方面或第二方面中火场危险程度确定或火场火源点确定方法的计算机指令，所述处理器被配置为用于执行所述存储器中存储的计算机指令。所述火场危险程度确定或火场火源点确定装置还可以包括通信接口，用于火场危险程度确定或火场火源点确定装置与其他设备或通信网络通信。
第五方面，本公开实施例提供了一种头戴设备，包括存储器和处理器；其中，所述存储器用于存储一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行以实现第一方面或第二方面所述的方法步骤。
第六方面，本公开实施例提供了一种计算机可读存储介质，用于存储火场危险程度确定或火场火源点确定装置所用的计算机指令，其包含用于执行上述第一方面中火场危险程度确定或火场火源点确定方法所涉及的计算机指令。
本公开实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本公开实施例通过用户穿戴的头戴设备获取火场环境中的环境信息，并根据环境信息确定潜在火源点，根据潜在火源点确定真实火源点以及火源点的危险程度，并以增强现实的方式显示在头戴设备上，以便用户能够快速掌握火场环境中的火情。通过本公开实施例能够根据火灾现场的实际环境获取到的第一手火情资料，实时对可能的火源点进行分析筛选，帮助消防人员消除危险，并可以火情资料提供给相关人员进行实时技术分析，从而更快的控制火情，判断着火点位置等等。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
结合附图，通过以下非限制性实施方式的详细描述，本公开的其它特征、目的和优点将变得更加明显。在附图中：
图1示出根据本公开一实施方式的火场危险程度确定方法的流程图；
图2示出根据本公开一实施方式的火场火源点确定方法的流程图；
图3示出根据图1或图2所示实施方式的步骤S101或S201的流程图；
图4示出根据图1或图2所示实施方式的步骤S102或S202的流程图；
图5示出根据本公开一实施方式的火场危险程度确定装置的结构框图；
图6示出根据本公开一实施方式的火场火源点确定装置的结构框图
图7是适于用来实现根据本公开一实施方式的火场危险程度确定方法或火场火源点确定方法的头戴设备的结构示意图。
具体实施方式
下文中，将参考附图详细描述本公开的示例性实施方式，以使本领域技术人员可容易地实现它们。此外，为了清楚起见，在附图中省略了与描述示例性实施方式无关的部分。
在本公开中，应理解，诸如“包括”或“具有”等的术语旨在指示本说明书中所公开的特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合的存在，并且不欲排除一个或多个其他特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合存在或被添加的可能性。
另外还需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。
现有技术至少存在以下问题：由于火灾现场环境复杂，人员描述不一定准确有效，另外火灾及其救援过程时间比较长，事故发生复杂性及突然性很大，而且在火情过程中还可能会对现场造成破坏，导致火源点变化莫测，事故原因就更加难以断定。
针对现有技术中的上述技术问题，本公开提出了一种火场危险程度确定方案及火场火源点确定方案。本公开实施例通过用户穿戴的头戴设备获取火场环境中的环境信息，并根据环境信息确定潜在火源点，根据潜在火源点确定真实火源点以及火源点的危险程度，并以增强现实的方式显示在头戴设备上，以便用户能够快速掌握火场环境中的火情。通过本公开实施例能够根据火灾现场的实际环境获取到的第一手火情资料，实时对可能的火源点进行分析筛选，帮助消防人员消除危险，并可以火情资料提供给相关人员进行实时技术分析，从而更快的控制火情，判断着火点位置等等。
图1示出根据本公开一实施方式的火场危险程度确定方法的流程图。如图1所示，所述火场危险程度确定方法在头戴设备上执行，且包括以下步骤S101-S104：
在步骤S101中，获取穿戴所述头戴设备的用户所在火场环境的环境信息；
在步骤S102中，根据所述环境信息确定潜在火源点；
在步骤S103中，根据所述潜在火源点以及所述用户的位置信息确定所述潜在火源点的危险程度；
在步骤S104中，将所述潜在火源点的位置及其危险程度叠加显示在所述头戴设备的透过性显示单元。
本实施例中，所述火场危险程度确定方法可以运行在头戴设备上，头戴设备可以是能够穿戴在人体头部的智能设备，内部可以设置处理器、存储器和显示装置等部件。显示装置可以是透过性显示单元，在将头戴设备穿戴在人体头部后，透过性显示单元可以正好位于眼睛可见的部位，使得在透过性单元上显示数据时，无需手动移动头戴设备的位置等，就能观看到透过性显示单元上的数据；同时由于透过性显示单元能够使得环境物体自然反射光正常通过，因此用户可以通过透过性显示单元查看周围环境和事物，不会影响穿戴者的视线。透过性显示单元还可以允许外部光纤穿过，以便将显示的图像与背景光源同时送入配着者眼内，实现对背景图像的修改和增强。
本实施例中，用户如消防员穿戴头戴设备进入火场现场后，头戴设备实时采集用户所在火场环境中的环境信息，所采集到的环境信息可以用于重构火场现场环境模型，识别火场环境中的火源点、实体等等，确定火场环境的危险因子等等。
本实施例中，可以通过分析识别环境信息，确定一个或多个潜在火源点，即可能的火源点，并进一步计算潜在火源点的危险程度，将危险程度显示在头戴设备的透过性显示单元上。通过这种方式可以为用户如消防员提供潜在火源点的位置、危险程度等信息，方便用户在火场环境中的行动，进一步保障用户在火场环境中的安全性。例如，消防员可以通过头戴设备上的火场危险程度确定方法确定潜在火源点以及危险程度，并基于潜在火源点和危险程度确定下一步的救援行动，例如根据危险程度选择对潜在火源点进行灭火或者救援受困人员或物体等。
本实施例中，潜在火源点的危险程度与潜在火源点的温度、潜在火源点与用户之间的距离等相关。例如，潜在火源点的温度越高、火势越大，则危险程度越高，潜在火源点距离用户越近危险程度越高等。
本实施例中，还通过在透过性显示单元上叠加显示潜在火源点的位置及其危险程度，提示用户潜在火源点的所在及其危险程度。一种方式是，将潜在火源点的位置以及危险程度以不影响用户视线的方式显示在透过性显示单元的某个部位；另外一种方式是，在潜在火源点出现在用户视线范围内时，在透过性显示单元的相应位置处增强显示潜在火源点的轮廓、或者在潜在火源点上叠加显示火源点标记，以表明潜在火源点的位置所在，并可以以不同的标记或者颜色标注潜在火源点的危险程度；在潜在火源点还未出现在用户视线范围内时，可以在透过性显示单元上以指示标记的方式指向潜在火源点的方向或位置，同时以不同标记或颜色标注潜在火源点的不同危险程度。例如，潜在火源点位于用户视线的东北方向，则可以用户视线东北角在透过性显示单元上对应的位置处显示一箭头标志，以表明一潜在火源点，箭头标志可以呈不同颜色或者携带一数字以表明该潜在火源点的危险程度等。
图2示出根据本公开一实施方式的火场火源点确定方法的流程图。如图2所示，所述火场火源点确定方法在头戴设备上运行，且包括以下步骤S201-S204：
在步骤S201中，获取穿戴所述头戴设备的用户所在火场环境的环境信息；
在步骤S202中，根据所述环境信息确定潜在火源点；
在步骤S203中，根据预定时间周期内所述潜在火源点处温度的变化确定真实火源点；
在步骤S204中，将所述真实火源点的位置叠加显示在所述头戴设备的透过性显示单元。
本实施例与图1所示实施例类似，火场火源点确定方法也是在头戴设备上运行。火场火源点确定方法也是通过头戴设备获取火场环境中的环境信息，并根据环境信息确定潜在火源点，之后再根据预定时间周期内潜在火源点的温度变化确定是否为真实火源点，并将确定的真实火源点叠加显示在头戴设备的透过性显示单元。
关于头戴设备、环境信息的获取以及潜在火源点的确定细节可以参见图1所示实施例的相关描述，在此不再赘述。
本实施例中，经过一段时间观察，基于时间累计变化，确定潜在火源点是否为真实火源点。对于真实火源点而言，燃烧继续或者燃烧停止，在一个时间段内，其温度会有一定的变化，通过掌握真实火源点的温度变化规律，就可以从潜在火源点中筛选出真实火源点，并剔除非真实火源点，为用户如消防人员提供更加准确的信息，进一步保证了用户如消防员的人身安全。
本实施例中，真实火源点的位置显示与图1所示实施例中潜在火源点及其危险程度的显示方式类似。主要可以通过两种方式进行：一种方式是将真实火源点的位置信息以不影响用户视线的方式显示在透过性显示单元的某个部位；另外一种方式是，在真实火源点出现在用户视线范围内时，在透过性显示单元的相应位置处增强显示真实火源点的轮廓、或者在真实火源点上叠加显示其他标记，以表明真实火源点的位置所在；在真实火源点还未出现在用户视线范围内时，可以在透过性显示单元上以指示标记的方式指向真实火源点的方向或位置。例如，真实火源点位于用户视线的东北方向，则可以用户视线东北角在透过性显示单元上对应的位置处显示一箭头标志，以表明一真实火源点。当然可以理解的是，叠加显示真实火源点标记的同时还可以显示真实火源点的其他信息，如危险程度等。
在本实施例的一个可选实现方式中，如图3所示，所述步骤S101或S201，即获取穿戴所述头戴设备的用户所在火场环境的环境信息的步骤，进一步包括以下步骤S301-S302：
在步骤S301中，通过所述激光雷达模块检测所述用户所在火场环境中的距离信息，并建立所述用户所在火场环境的三维场景模型；
在步骤S302中，通过所述热成像模块检测所述用户所在火场环境中的热力分布信息，并将所述热力分布信息叠加到所述三维场景模型中，获得所述用户所在火场环境的包括热力分布信息的三维图像。
该可选的实现方式中，激光雷达模块和热成像模块可以集成在头戴设备上，激光雷达模块实时激光扫描火场现场，获得火场环境中各个实体的距离信息。通过激光雷达发射的信号，遇到障碍物后信号返回到激光雷达模块中，可以根据返回信号的时间长短与信号强弱，及其对应的方位角和仰角等信息，确定火场现场内各个物体的距离、方位、高度、甚至形状等参数。热成像模块探测火场现场内各个物体表面的热辐射，生成有颜色的图片来表示场景内各个物体的热力分布信息。在获得激光雷达模块检测到的雷达信息以及热成像模块检测到的热力分布信息后，根据雷达信息建立火场环境的三维场景模型，之后再将热成像模块检测到的热力分布信息叠加到三维场景模型中，构建具有热力分布信息的三维图像，带有热力分布信息的三维图像中，各个实体表面以代表不同温度的不同颜色来显示，用户如消防员通过透过性显示单元查看火场环境时，透过透过性显示单元看到的各个实体表面叠加有代表不同温度的不同颜色，从而能够使得用户更清晰直观地查看火场现场内的各个实体。例如当智能头盔在房间内扫描到一个燃烧的方桌，三维模型中将建立方桌的模型，包括桌面和桌腿，根据热成像模块将桌子燃烧部位的温度显示在桌子模型的各个表面。具体的，可以是将激光雷达建立的三维场景模型中的坐标与热成像模块生成的热力分布图中的坐标进行对齐，使得热力分布图能够准确的匹配到三维场景模型的不同区域。
在本实施例的一个可选实现方式中，如图4所示，所述步骤S102或S202，即根据所述环境信息确定潜在火源点的步骤，进一步包括以下步骤S401-S402：
在步骤S401中，根据所述热力分布信息按照温度高低将所述三维图像中的区域划分成高温区域和低温区域；
在步骤S402中，根据所述高温区域的中心温度以及相邻区域的中心温度，确定所述高温区域作为潜在火源点的概率。
在该可选的实现方式中，带有热力分布信息的三维图像中，各个实体表面以代表不同温度的不同颜色来显示，同时热力分布信息与三维图像按照坐标关联存储，因此可以基于热力分布信息中的温度高低对三维图像中划分成高温区域和低温区域，不同区域可以用不同颜色来显示。由于当前正在燃烧的火源点温度通常都会高于周围区域的温度，因此可以通过统计分析等方式得出相应的规律，并根据这一规律以及高温区域的中心温度、相邻区域的中心温度等确定高温区域作为潜在火源点的概率。中心温度可以是一个区域空间中心的温度，也可以是一个区域内的最高温度或平均温度。例如，使用模式识别算法划分各个区域，温度最高区域标记为Hn(以下用高温区域表示)，最低温度的区域标记为Ln(以下用低温区域表示)，其中n为0到10的数字。高温和低温区域是用于指示着火区域状态。低温区域可以根据温度指标以及梯度识别算法判定，如果所标记的低温区域与其相邻区域有剧烈的温度变化，且此区域温度低于系统设定阈值，则将此区域标记为未燃烧区域，并排除出低温区域。高温区域可以基于温度是否低于预设阈值来判断，如果低于预设阈值，则不是高温区域。
在本实施例的一个可选实现方式中，所述步骤S102或S202，即根据所述环境信息确定潜在火源点的步骤，进一步还包括：
对于潜在火源点的概率高于预设阈值的所述高温区域，确定所述高温区域在此之前是否被划分为低温区域；
如果所述高温区域在此之前被划分为低温区域，则将该高温区域标记为潜在火源点。
该可选的实现方式中，通过潜在火源点的概率来确定是否为潜在火源点。对于潜在火源点的概率高于预设阈值的高温区域，如果在此之前的某个时间点上被划分为低温区域，即当前为高温区域，且潜在火源点的概率高于预设阈值，而在此之前曾被划分为低温区域时，可以认为该区域的温度较之前有所上升，则可以认为此区域为潜在火源点，则将该潜在火源点的信息作为潜在火源点进行记录。通过这种方式，不仅仅单独按照潜在火源点概率的高低来确定是否为潜在火源点，还需要累计分析之前该区域的状态，能够进一步提高潜在火源点判断的准确性。
在本实施例的一个可选实现方式中，所述步骤S401，即根据所述热力分布信息按照温度高低将所述三维图像中的区域划分成高温区域和低温区域的步骤，进一步还包括：
将温度高于第一温度阈值的区域标记为高温区域；
将温度高于第二温度阈值、低于所述第一温度阈值的区域标记为低温区域。
该可选的实现方式中，对于温度高于第一温度阈值的区域标记为高温区域，而温度高于第二温度阈值、低于第一温度阈值的区域标记为低温区域。例如，低温区域还可以根据梯度识别算法判定，如果所标记的低温区域与其相邻区域有剧烈的温度变化，且此区域温度低于系统设定阈值，则将此区域标记为未燃烧区域，并排除出低温区域。高温区域可以基于温度是否低于预设阈值来判断，如果低于预设阈值，则不是高温区域。
在本实施例的一个可选实现方式中，所述步骤S402，即根据所述高温区域的中心温度以及相邻区域的中心温度，确定所述高温区域作为潜在火源点的概率的步骤，进一步包括：
根据所述高温区域的中心温度、相邻区域的中心温度，加权计算所述高温区域作为潜在火源点的概率。
在该可选的实现方式中，可以给不同的区域赋予不同的权重值，并基于权重值计算高温区域作为潜在火源点的概率。例如，通过搜索算法，在三维图像内搜索多个区域内的温度分布，并根据分布计算该区域为潜在火源点的概率。例如某一区域包含温度局部最大值，则该区域可能为一个潜在火源点，也就是该区域作为潜在火源点的概率较高。此外，离用户如消防员或者被困人员较近的高温区域危险性大，权值也相对较高；高温区域的紧相邻区域权值较高，而次相邻区域的权值较小，依次类推。
在一实施例中，潜在火源点的危险程度与用户如消防员或被困人员的距离以及潜在火源点所在区域的权值相关。例如，可以依据以下公式来计算潜在火源点的危险程度：
其中Pi为相邻区域的危险程度，ai为潜在火源点所在区域的权重值，b为辅助系数。
在本实施例的一个可选实现方式中，所述步骤S104，即将所述危险程度叠加在所述潜在火源点上后显示在所述头戴设备的透过性显示单元的步骤，进一步包括：
在所述潜在火源点反射的自然光线穿过所述透过性显示单元的位置处，叠加显示所述危险程度。
该可选的实现方式中，潜在火源点所在区域出现在用户视线范围内时，潜在火源点所在区域反射的自然光线穿过透过性显示单元时，在相应位置处叠加显示危险程度，如叠加不同的颜色或者不同的标记、数字等。用户看到的效果是能够看清潜在火源点的图像的同时还能够看到叠加在其上的不同颜色、不同标记或数字等，能够直观准确的确定潜在火源点的危险程度。
在本实施例的一个可选实现方式中，所述步骤S203，即根据预定时间周期内所述潜在火源点处温度的变化确定真实火源点的步骤，进一步包括：
在当前时刻没有燃烧物继续燃烧的情况下，所述潜在火源点的前一时刻的温度与当前时刻的温度之差大于第三温度阈值时，则将该潜在火源点标记为真实火源点；和/或，
在当前时刻有燃烧物继续燃烧的情况下，将温度最高的潜在火源点标记为真实火源点；和/或，
在当前时刻有燃烧物继续燃烧的情况下，所述潜在火源点的当前时刻的温度与前一时刻的温度之差大于第四温度阈值时，则将所述潜在火源点标记为真实火源点。
该可选的实现方式中，通过三种不同的判断条件中的一个或多个确定真实火源点。如果当前判断的区域中，已经没有可燃烧的物质，即所有物质已燃尽或者火已经熄灭，通常情况下，火源点的温度前后时刻变化会很大，因此通过预先确定好第三温度阈值，在潜在火源点的之前的温度与之后的温度之差超过第三温度阈值时，可以将该潜在火源点作为真实火源点；在当前时刻有燃烧物继续燃烧的情况下，通常火源点的温度会最高，因此可以将温度最高的潜在火源点作为真实火源点；如果当前判断的区域中还有燃烧物在燃烧，通常来说，真实火源点的温度随着燃烧的继续温度前后时刻的变化会很大，此时通过预先确定好第四阈值，在潜在火源点所在区域的温度变化大于第四阈值时，可以将该潜在货源的标记为真实火源点。
在本公开实施例的一可选实现方式中，图1所示实施例或图2所示实施例的方法还包括：根据所述潜在火源点或真实火源点确定灭火路线。该可选实现方式中，在确定了潜在火源点或真实火源点的情况下，可以基于潜在火源点或真实火源点的位置、危险程度等信息确定灭火路线，以供消防员执行任务使用。
在本公开实施例的一可选实现方式中，根据所述潜在火源点或真实火源点确定灭火路线，包括：
以控制火情为高优先级确定所述潜在火源点或真实火源点的灭火顺序；或，
以所述潜在火源点或真实火源点的危险程度为高优先级确定所述潜在火源点的灭火顺序。
该可选的实现方式中，潜在火源点或者真实火源点包括多个的情况下，对各个潜在火源点或真实火源点赋予不同的优先级，为消防员提供合理的灭火顺序。例如，以控制火情为高优先级来确定灭火顺序，即控制某处潜在火源点或真实火源点将有助于控制整个火场的火情，则将该潜在火源点或真实火源点作为最高优先级；或者，对于危险程度越高的潜在火源点或真实火源点的优先级越高，如果某个潜在火源点或真实火源点如果不及时灭火的话，可能会危及到消防员生命或者受困人员的生命，则将该潜在火源点或真实火源点作为最高优先级，优先灭火。
在本公开实施例的一可选实现方式中，所述步骤S204，即将所述真实火源点的位置叠加显示在所述头戴设备的透过性显示单元的步骤，进一步包括：
在所述真实火源点反射的自然光线穿过所述透过性显示单元的位置处，叠加显示所述真实火源点的位置。
该可选的实现方式中，真实火源点所在区域出现在用户视线范围内时，潜在火源点所在区域反射的自然光线穿过透过性显示单元时，在相应位置处叠加显示真实火源点的位置，如叠加不同的颜色或者不同的标记、数字等。用户看到的效果是能够看清，真实火源点的图像的同时还能够看到叠加在其上的不同颜色、不同标记或数字等，能够直观准确的确定真实火源点的位置所在。
图5示出根据本公开一实施方式的火场危险程度确定装置的结构框图，该装置可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为头戴设备的部分或者全部。如图5所示，所述火场危险程度确定装置在头戴设备上运行，且包括第一获取模块501、第一确定模块502、第二确定模块503和第一显示模块504：
第一获取模块501，被配置为获取穿戴所述头戴设备的用户所在的火场环境的环境信息；
第一确定模块502，被配置为根据所述环境信息确定潜在火源点；
第二确定模块503，被配置为根据所述潜在火源点以及所述用户的当前位置信息确定所述潜在火源点的危险程度；
第一显示模块504，被配置为将所述潜在火源点的位置及其危险程度叠加显示在所述头戴设备的透过性显示单元。
图6示出根据本公开一实施方式的火场火源点确定装置的结构框图，该装置可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为头戴设备的部分或者全部。如图6所示，所述火场火源点确定装置在头戴设备上运行，且包括第二获取模块601、第三确定模块602、第四确定模块603和第二显示模块604：
第二获取模块601，被配置为获取穿戴所述头戴设备的用户所在的火场环境的环境信息；
第三确定模块602，被配置为根据所述环境信息确定潜在火源点；
第四确定模块603，被配置为根据预定时间周期内所述潜在火源点处温度的变化确定真实火源点；
第二显示模块604，被配置为将所述真实火源点的位置叠加显示在所述头戴设备的透过性显示单元。
在本公开实施例的一可选实现方式中，所述头戴设备上设置有激光雷达模块和热成像模块；其中，所述第一获取模块501或第二获取模块601，包括：
建立子模块，被配置为通过所述激光雷达模块检测所述用户所在火场环境中的距离信息，并建立所述用户所在火场环境的三维场景模型；
第一获取子模块，被配置为通过所述热成像模块检测所述用户所在火场环境中的热力分布信息，并将所述热力分布信息叠加到所述三维场景模型中，获得所述用户所在火场环境的包括热力分布信息的三维图像。
在本公开实施例的一可选实现方式中，所述第一确定模块502或第三确定模块602，包括：
划分子模块，被配置为根据所述热力分布信息按照温度高低将所述三维图像中的区域划分成高温区域和低温区域；
概率确定子模块，被配置为根据所述高温区域的中心温度以及相邻区域的中心温度，确定所述高温区域作为潜在火源点的概率。
在本公开实施例的一可选实现方式中，所述第一确定模块502或第三确定模块602，还包括：
第一确定子模块，被配置为对于潜在火源点的概率高于预设阈值的所述高温区域，确定所述高温区域在此之前是否被划分为低温区域；
第一标记子模块，被配置为如果所述高温区域在此之前被划分为低温区域，则将该高温区域标记为潜在火源点。
在本公开实施例的一可选实现方式中，所述划分子模块，包括：
第二标记子模块，被配置为将温度高于第一温度阈值的区域标记为高温区域；
第三标记子模块，被配置为将温度高于第二温度阈值、低于所述第一温度阈值的区域标记为低温区域。
在本公开实施例的一可选实现方式中，所述概率确定子模块，包括：
加权计算子模块，被配置为根据所述高温区域的中心温度、相邻区域的中心温度，加权计算所述高温区域作为潜在火源点的概率。
在本公开实施例的一可选实现方式中，所述第一显示模块，包括：
第一显示子模块，被配置为在所述潜在火源点反射的自然光线穿过所述透过性显示单元的位置处，叠加显示所述危险程度。
在本公开实施例的一可选实现方式中，所述第四确定模块603，包括：
第四标记子模块，被配置为在当前时刻没有燃烧物继续燃烧的情况下，所述潜在火源点的前一时刻的温度与当前时刻的温度之差大于第三温度阈值时，则将该潜在火源点标记为真实火源点；和/或，
第五标记子模块，被配置为在当前时刻有燃烧物继续燃烧的情况下，将温度最高的潜在火源点标记为真实火源点；和/或，
第六标记子模块，被配置为在当前时刻有燃烧物继续燃烧的情况下，所述潜在火源点的当前时刻的温度与前一时刻的温度之差大于第四温度阈值时，则将所述潜在火源点标记为真实火源点。
在本公开实施例的一可选实现方式中，所述火场危险程度装置或火场火源点确定装置还包括：
第五确定模块，被配置为根据所述潜在火源点或真实火源点确定灭火路线。
在本公开实施例的一可选实现方式中，所述第五确定模块，包括：
第二确定子模块，被配置为以控制火情为高优先级确定所述潜在火源点或真实火源点的灭火顺序；或，
第三确定子模块，被配置为以所述潜在火源点或真实火源点的危险程度为高优先级确定所述潜在火源点的灭火顺序。
在本公开实施例的一可选实现方式中，所述第二显示模块603，包括：
第二显示子模块，被配置为在所述真实火源点反射的自然光线穿过所述透过性显示单元的位置处，叠加显示所述真实火源点的位置。
上述火场危险程度确定装置和火场火源点确定装置与图1及图2所示实施例及相关部分描述的火场危险程度确定方法和火场火源点确定方法对应一致，具体细节可参见上述对图1及图2所示实施例及相关部分描述的火场危险程度确定方法和火场火源点确定方法的描述，在此不再赘述。
图7是适于用来实现根据本公开实施方式的火场危险程度确定方法和火场火源点确定方法的头戴设备的结构示意图。
如图7所示，电子设备700包括中央处理单元(CPU)701，其可以根据存储在只读存储器(ROM)702中的程序或者从存储部分708加载到随机访问存储器(RAM)703中的程序而执行上述图1所示的实施方式中的各种处理。在RAM703中，还存储有电子设备700操作所需的各种程序和数据。CPU701、ROM702以及RAM703通过总线704彼此相连。输入/输出(I/O)接口705也连接至总线704。
以下部件连接至I/O接口705：包括键盘、鼠标等的输入部分706；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)、透过性显示单元等以及扬声器等的输出部分707；包括硬盘等的存储部分708；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分709。通信部分709经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器710也根据需要连接至I/O接口705。可拆卸介质711，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器710上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分708。
特别地，根据本公开的实施方式，上文参考图1描述的方法可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施方式包括一种计算机程序产品，其包括有形地包含在及其可读介质上的计算机程序，所述计算机程序包含用于执行图1或图2的火场危险程度确定方法或火场火源点确定方法的程序代码。在这样的实施方式中，该计算机程序可以通过通信部分709从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质711被安装。
附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施方式的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，路程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本公开实施方式中所涉及到的单元或模块可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的单元或模块也可以设置在处理器中，这些单元或模块的名称在某种情况下并不构成对该单元或模块本身的限定。
作为另一方面，本公开还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施方式中所述装置中所包含的计算机可读存储介质；也可以是单独存在，未装配入设备中的计算机可读存储介质。计算机可读存储介质存储有一个或者一个以上程序，所述程序被一个或者一个以上的处理器用来执行描述于本公开的火场危险程度确定方法或火场火源点确定方法。
以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (22)
1.一种火场危险程度确定方法，其特征在于，所述方法在头戴设备上运行，包括：
获取穿戴所述头戴设备的用户所在火场环境的环境信息；
根据所述环境信息确定潜在火源点，其中，根据所述环境信息使用模式识别算法划分出高温区域和低温区域，根据梯度识别算法判定所述低温区域，根据所述高温区域的中心温度、相邻区域的中心温度，加权计算所述高温区域作为潜在火源点的概率；
根据所述潜在火源点以及所述用户的位置信息确定所述潜在火源点的危险程度；
将所述潜在火源点的位置及其危险程度叠加显示在所述头戴设备的透过性显示单元。
2.一种火场火源点确定方法，其特征在于，所述方法在头戴设备上运行，包括：
获取穿戴所述头戴设备的用户所在火场环境的环境信息；
根据所述环境信息确定潜在火源点，其中，根据所述环境信息使用模式识别算法划分出高温区域和低温区域，根据梯度识别算法判定所述低温区域，根据所述高温区域的中心温度、相邻区域的中心温度，加权计算所述高温区域作为潜在火源点的概率；
根据预定时间周期内所述潜在火源点处温度的变化确定真实火源点；
将所述真实火源点的位置叠加显示在所述头戴设备的透过性显示单元。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述头戴设备上设置有激光雷达模块和热成像模块；其中，所述获取穿戴所述头戴设备的用户所在火场环境的环境信息，包括：
通过所述激光雷达模块检测所述用户所在火场环境中的距离信息，并建立所述用户所在火场环境的三维场景模型；
通过所述热成像模块检测所述用户所在火场环境中的热力分布信息，并将所述热力分布信息叠加到所述三维场景模型中，获得所述用户所在火场环境的包括热力分布信息的三维图像。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述环境信息确定潜在火源点，包括：
根据所述热力分布信息按照温度高低将所述三维图像中的区域划分成高温区域和低温区域。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述环境信息确定潜在火源点，还包括：
对于潜在火源点的概率高于预设阈值的所述高温区域，确定所述高温区域在此之前是否被划分为低温区域；
如果所述高温区域在此之前被划分为低温区域，则将该高温区域标记为潜在火源点。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述潜在火源点的位置及其危险程度叠加显示在所述头戴设备的透过性显示单元，包括：
在所述潜在火源点反射的自然光线穿过所述透过性显示单元的位置处，叠加显示所述危险程度。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据预定时间周期内所述潜在火源点处温度的变化确定真实火源点，包括：
在当前时刻没有燃烧物继续燃烧的情况下，所述潜在火源点的前一时刻的温度与当前时刻的温度之差大于第三温度阈值时，则将该潜在火源点标记为真实火源点；和/或，
在当前时刻有燃烧物继续燃烧的情况下，将温度最高的潜在火源点标记为真实火源点；和/或，
在当前时刻有燃烧物继续燃烧的情况下，所述潜在火源点的当前时刻的温度与前一时刻的温度之差大于第四温度阈值时，则将所述潜在火源点标记为真实火源点。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括：
根据所述潜在火源点或真实火源点确定灭火路线。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，根据所述潜在火源或真实火源点点确定灭火路线，包括：
以控制火情为高优先级确定所述潜在火源点或真实火源点的灭火顺序；或，
以所述潜在火源点或真实火源点的危险程度为高优先级确定所述潜在火源点的灭火顺序。
10.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将所述真实火源点的位置叠加显示在所述头戴设备的透过性显示单元，包括：
在所述真实火源点反射的自然光线穿过所述透过性显示单元的位置处，叠加显示所述真实火源点的位置。
11.一种火场危险程度确定装置，其特征在于，所述装置在头戴设备上运行，包括：
第一获取模块，被配置为获取穿戴所述头戴设备的用户所在的火场环境的环境信息；
第一确定模块，被配置为根据所述环境信息确定潜在火源点；其中，所述第一确定模块包括：模式识别划分子模块，用于根据所述环境信息使用模式识别算法划分出高温区域和低温区域；梯度识别判定子模块，用于根据梯度识别算法判定所述低温区域；加权计算子模块，用于根据所述高温区域的中心温度、相邻区域的中心温度，加权计算所述高温区域作为潜在火源点的概率；
第二确定模块，被配置为根据所述潜在火源点以及所述用户的当前位置信息确定所述潜在火源点的危险程度；
第一显示模块，被配置为将所述潜在火源点的位置及其危险程度叠加显示在所述头戴设备的透过性显示单元。
12.一种火场火源点确定装置，其特征在于，所述装置在头戴设备上运行，包括：
第二获取模块，被配置为获取穿戴所述头戴设备的用户所在的火场环境的环境信息；
第三确定模块，被配置为根据所述环境信息确定潜在火源点；其中，所述第三确定模块包括：模式识别划分子模块，用于根据所述环境信息使用模式识别算法划分出高温区域和低温区域；梯度识别判定子模块，用于根据梯度识别算法判定所述低温区域；加权计算子模块，用于根据所述高温区域的中心温度、相邻区域的中心温度，加权计算所述高温区域作为潜在火源点的概率；
第四确定模块，被配置为根据预定时间周期内所述潜在火源点处温度的变化确定真实火源点；
第二显示模块，被配置为将所述真实火源点的位置叠加显示在所述头戴设备的透过性显示单元。
13.根据权利要求11或12所述的装置，其特征在于，所述头戴设备上设置有激光雷达模块和热成像模块；其中，所述第一获取模块或第二获取模块，包括：
建立子模块，被配置为通过所述激光雷达模块检测所述用户所在火场环境中的距离信息，并建立所述用户所在火场环境的三维场景模型；
第一获取子模块，被配置为通过所述热成像模块检测所述用户所在火场环境中的热力分布信息，并将所述热力分布信息叠加到所述三维场景模型中，获得所述用户所在火场环境的包括热力分布信息的三维图像。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块或第三确定模块，包括：
划分子模块，被配置为根据所述热力分布信息按照温度高低将所述三维图像中的区域划分成高温区域和低温区域。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块或第三确定模块，还包括：
第一确定子模块，被配置为对于潜在火源点的概率高于预设阈值的所述高温区域，确定所述高温区域在此之前是否被划分为低温区域；
第一标记子模块，被配置为如果所述高温区域在此之前被划分为低温区域，则将该高温区域标记为潜在火源点。
16.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述第一显示模块，包括：
第一显示子模块，被配置为在所述潜在火源点反射的自然光线穿过所述透过性显示单元的位置处，叠加显示所述危险程度。
17.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述第四确定模块，包括：
第四标记子模块，被配置为在当前时刻没有燃烧物继续燃烧的情况下，所述潜在火源点的前一时刻的温度与当前时刻的温度之差大于第三温度阈值时，则将该潜在火源点标记为真实火源点；和/或，
第五标记子模块，被配置为在当前时刻有燃烧物继续燃烧的情况下，将温度最高的潜在火源点标记为真实火源点；和/或，
第六标记子模块，被配置为在当前时刻有燃烧物继续燃烧的情况下，所述潜在火源点的当前时刻的温度与前一时刻的温度之差大于第四温度阈值时，则将所述潜在火源点标记为真实火源点。
18.根据权利要求11或12所述的装置，其特征在于，还包括：
第五确定模块，被配置为根据所述潜在火源点或真实火源点确定灭火路线。
19.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述第五确定模块，包括：
第二确定子模块，被配置为以控制火情为高优先级确定所述潜在火源点或真实火源点的灭火顺序；或，
第三确定子模块，被配置为以所述潜在火源点或真实火源点的危险程度为高优先级确定所述潜在火源点的灭火顺序。
20.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述第二显示模块，包括：
第二显示子模块，被配置为在所述真实火源点反射的自然光线穿过所述透过性显示单元的位置处，叠加显示所述真实火源点的位置。
21.一种头戴设备，其特征在于，包括透过性显示单元、存储器和处理器；其中，
所述存储器用于存储一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行以实现权利要求1-10所述的方法步骤。
22.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，该计算机指令被处理器执行时实现权利要求1-10所述的方法步骤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810050625.7A CN108458790B (zh) | 2018-01-18 | 2018-01-18 | 火场危险程度及火源点确定方法、装置及头戴设备 |
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|---|---|---|---|
| CN201810050625.7A CN108458790B (zh) | 2018-01-18 | 2018-01-18 | 火场危险程度及火源点确定方法、装置及头戴设备 |
Publications (2)
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