CN109224341B - 防火隔离幕隔离效果检验平台 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种防火隔离幕隔离效果检验平台，包括：防火隔离幕，设置在舞台的后端，采用防火材料构造的幕体，用于在舞台前端出现火灾时，将火灾控制在所述舞台前端的区域内；视频采集设备，用于对所述防火隔离幕的后方场景进行图像采集，以输出相应的隔离幕后方图像；自适应处理设备，与所述视频采集设备连接，用于对所述隔离幕后方图像的对比度进行测量，以获得相应的实时对比度，基于所述实时对比度对所述隔离幕后方图像进行均匀分块处理，以获得相应的多个子图像。通过本发明，能够有效检验防火隔离幕的隔离效果。

Description

防火隔离幕隔离效果检验平台
技术领域
本发明涉及防火隔离幕领域，尤其涉及一种防火隔离幕隔离效果检验平台。
背景技术
舞台上经常较多的采样烟火、鸣枪等明火道具配合演出，且有较多的大功率舞台灯具，又有许多易燃舞台，如银幕、布景、幕布等，所以很容易发生火灾。一旦起火，火势就会迅速蔓延，造成观众恐慌形成挤踏及人员伤亡。因此，需要一种设备，可以在舞台起火时，迅速的将舞台与观众厅隔离，保证观众安全有序的撤离，以避免人员伤亡及减小损失。
发明内容
为了解决防火隔离幕缺乏火灾监测机制的技术问题，本发明提供了一种防火隔离幕隔离效果检验平台，对舞台后端的防火隔离幕的后方场景进行图像采集和图像识别，以确定防火隔离幕的后方场景是否存在火灾蔓延情况，从而进一步提升舞台的火灾防护能力；在对图像内容进行频段分析的基础上，基于整体图像的信噪比大小对细节分量进行对应的边缘增强处理，避免了运算资源的浪费；基于亮度的检测和分块数据的噪声分析，获取剥离背景的待识别图像，提高了后续图像识别操作的准确性；通过视频采集设备的成像结果的对比度分析和亮度分析，确定所述视频采集设备的变焦电机的驱动信号，以实现对所述视频采集设备的自动变焦处理。
根据本发明的一方面，提供了一种防火隔离幕隔离效果检验平台，所述平台包括：
防火隔离幕，设置在舞台的后端，采用防火材料构造的幕体，用于在舞台前端出现火灾时，将火灾控制在所述舞台前端的区域内；
视频采集设备，用于对所述防火隔离幕的后方场景进行图像采集，以输出相应的隔离幕后方图像；
自适应处理设备，与所述视频采集设备连接，用于对所述隔离幕后方图像的对比度进行测量，以获得相应的实时对比度，基于所述实时对比度对所述隔离幕后方图像进行均匀分块处理，以获得相应的多个子图像；
驱动控制设备，与所述自适应处理设备连接，用于接收所述多个子图像，并针对每一个子图像执行以下处理：获取所述子图像的各个像素点的亮度分量值，将所述子图像的各个像素点的亮度分量值相加，将相加后的结果作为所述子图像的亮度参数，并在各个子图像的各个亮度参数都落在预设参数阈值范围内时，发出变焦驱动信号，以及在各个子图像的各个亮度参数中存在亮度参数落在预设参数阈值范围外时，发出驱动结束信号；所述预设参数阈值范围由预设参数上限阈值和预设参数下限阈值组成，所述预设参数上限阈值小于所述预设参数下限阈值；
所述视频采集设备中，包括光学透镜，位于所述视频采集设备的成像光路上；
所述视频采集设备中，包括变焦电机，分别与所述光学透镜和所述驱动控制设备连接，用于在接收到所述变焦驱动信号时，实现对所述光学透镜的移动控制，以相应改变所述视频采集设备的成像焦距；
偏离度识别设备，与所述视频采集设备连接，用于接收隔离幕后方图像，获取所述隔离幕后方图像的各个像素点的各个亮度值，对所述各个亮度值执行标准差计算，将获得的标准差的数值作为参考数据，所述偏离度识别设备还用于基于所述参考数据对所述隔离幕后方图像进行均匀式分割，以获得多个分割分块，并针对每一个分割分块，检测所述分割分块中幅值排名前三的三种噪声类型，基于所述三种噪声类型分别对应的幅值确定所述分割分块的信噪比，并基于所述分割分块的信噪比确定对所述分割分块进行背景分割的阈值大小；
背景剥离设备，与所述偏离度识别设备连接，用于针对每一个分割分块，基于确定的阈值对所述分割分块执行背景分割处理以获得对应的待识别分块，并将各个分割分块的各个待识别分块进行拟合，以获得待识别图像，并输出所述待识别图像；
频段解析设备，与所述背景剥离设备连接，用于接收所述待识别图像，将频域分成若干个均匀的频段，对所述待识别图像进行频域分析，以确定所述待识别图像占据的位于高频范围内的一个或多个频段，并将所述一个或多个频段作为一个或多个已检测频段输出；
轮廓采集设备，与所述频段解析设备连接，用于接收所述待识别图像和所述一个或多个已检测频段，从所述待识别图像中滤除所述一个或多个已检测频段的相应信号以获得并输出剩余轮廓图像，还用于将从所述待识别图像中剥离所述剩余轮廓图像后的图像作为细节检测图像输出；
边缘增强设备，与所述轮廓采集设备连接，用于接收所述待识别图像、所述剩余轮廓图像和所述细节检测图像，测量所述待识别图像的信噪比，并基于所述信噪比大小对所述细节检测图像执行不同强度的边缘增强处理，以获得对应的边缘处理图像，还用于将所述边缘处理图像与所述剩余轮廓图像进行频域合并处理，以获得对应的待处理图像，并输出所述待处理图像；所述基于所述信噪比大小对所述细节检测图像执行不同强度的边缘增强处理包括：所述信噪比越大，对所述细节检测图像执行的边缘增强处理的强度越小；
火灾识别设备，与所述边缘增强设备连接，用于接收所述待处理图像，获取所述待处理图像中各个像素点的各个亮度值，将亮度值处于预设火焰亮度范围之间的像素点作为火焰像素点，并在所述待处理图像中的火焰像素点的数量超限时，发出隔离失效信号。
更具体地，在所述防火隔离幕隔离效果检验平台中：在所述火灾识别设备中，还用于在所述待处理图像中的火焰像素点的数量未超限时，发出隔离有效信号。
更具体地，在所述防火隔离幕隔离效果检验平台中：所述参考数据越大，对所述隔离幕后方图像进行均匀式分割获得的分割分块的数量越多。
更具体地，在所述防火隔离幕隔离效果检验平台中：所述偏离度识别设备和所述背景剥离设备采用不同的SOC芯片来实现。
更具体地，在所述防火隔离幕隔离效果检验平台中：所述背景剥离设备采用DSP处理芯片来实现，DSP处理芯片还包括内置存储单元。
更具体地，在所述防火隔离幕隔离效果检验平台中：所述内置存储单元用于分别与所述偏离度识别设备和所述背景剥离设备连接，以存储所述偏离度识别设备确定的各个分割分块的各个阈值。
更具体地，在所述防火隔离幕隔离效果检验平台中：所述变焦电机还用于在接收到所述驱动结束信号时，中断对所述光学透镜的移动控制，以保持所述视频采集设备的成像焦距不变。
附图说明
以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：
图1为根据本发明实施方案示出的防火隔离幕隔离效果检验平台所在的场景示意图。
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的防火隔离幕隔离效果检验平台的实施方案进行详细说明。
舞台防火隔离幕是剧场舞台发生火灾时在无外力情况下自动下降，将火灾发生区与观众迅速隔离的防火设备，幕体在下降过程中逐级减速，平稳降至台面，并与台口保持可靠密封。舞台防火隔离幕幕体为轻型钢结构，正反面涂有防火涂料。幕体上部可设有水帘装置。发生火灾时可自动喷水，使幕体降温。
为了克服上述不足，本发明搭建了一种防火隔离幕隔离效果检验平台，有效解决了相应的技术问题。
图1为根据本发明实施方案示出的防火隔离幕隔离效果检验平台所在的场景示意图。所述场景中包括：上层演出场地1、演出伸缩设备2、悬挂设备3和底层演出场地4。
根据本发明实施方案示出的防火隔离幕隔离效果检验平台包括：
防火隔离幕，设置在舞台的后端，采用防火材料构造的幕体，用于在舞台前端出现火灾时，将火灾控制在所述舞台前端的区域内；
视频采集设备，用于对所述防火隔离幕的后方场景进行图像采集，以输出相应的隔离幕后方图像；
自适应处理设备，与所述视频采集设备连接，用于对所述隔离幕后方图像的对比度进行测量，以获得相应的实时对比度，基于所述实时对比度对所述隔离幕后方图像进行均匀分块处理，以获得相应的多个子图像；
驱动控制设备，与所述自适应处理设备连接，用于接收所述多个子图像，并针对每一个子图像执行以下处理：获取所述子图像的各个像素点的亮度分量值，将所述子图像的各个像素点的亮度分量值相加，将相加后的结果作为所述子图像的亮度参数，并在各个子图像的各个亮度参数都落在预设参数阈值范围内时，发出变焦驱动信号，以及在各个子图像的各个亮度参数中存在亮度参数落在预设参数阈值范围外时，发出驱动结束信号；所述预设参数阈值范围由预设参数上限阈值和预设参数下限阈值组成，所述预设参数上限阈值小于所述预设参数下限阈值；
所述视频采集设备中，包括光学透镜，位于所述视频采集设备的成像光路上；
所述视频采集设备中，包括变焦电机，分别与所述光学透镜和所述驱动控制设备连接，用于在接收到所述变焦驱动信号时，实现对所述光学透镜的移动控制，以相应改变所述视频采集设备的成像焦距；
偏离度识别设备，与所述视频采集设备连接，用于接收隔离幕后方图像，获取所述隔离幕后方图像的各个像素点的各个亮度值，对所述各个亮度值执行标准差计算，将获得的标准差的数值作为参考数据，所述偏离度识别设备还用于基于所述参考数据对所述隔离幕后方图像进行均匀式分割，以获得多个分割分块，并针对每一个分割分块，检测所述分割分块中幅值排名前三的三种噪声类型，基于所述三种噪声类型分别对应的幅值确定所述分割分块的信噪比，并基于所述分割分块的信噪比确定对所述分割分块进行背景分割的阈值大小；
背景剥离设备，与所述偏离度识别设备连接，用于针对每一个分割分块，基于确定的阈值对所述分割分块执行背景分割处理以获得对应的待识别分块，并将各个分割分块的各个待识别分块进行拟合，以获得待识别图像，并输出所述待识别图像；
频段解析设备，与所述背景剥离设备连接，用于接收所述待识别图像，将频域分成若干个均匀的频段，对所述待识别图像进行频域分析，以确定所述待识别图像占据的位于高频范围内的一个或多个频段，并将所述一个或多个频段作为一个或多个已检测频段输出；
轮廓采集设备，与所述频段解析设备连接，用于接收所述待识别图像和所述一个或多个已检测频段，从所述待识别图像中滤除所述一个或多个已检测频段的相应信号以获得并输出剩余轮廓图像，还用于将从所述待识别图像中剥离所述剩余轮廓图像后的图像作为细节检测图像输出；
边缘增强设备，与所述轮廓采集设备连接，用于接收所述待识别图像、所述剩余轮廓图像和所述细节检测图像，测量所述待识别图像的信噪比，并基于所述信噪比大小对所述细节检测图像执行不同强度的边缘增强处理，以获得对应的边缘处理图像，还用于将所述边缘处理图像与所述剩余轮廓图像进行频域合并处理，以获得对应的待处理图像，并输出所述待处理图像；所述基于所述信噪比大小对所述细节检测图像执行不同强度的边缘增强处理包括：所述信噪比越大，对所述细节检测图像执行的边缘增强处理的强度越小；
火灾识别设备，与所述边缘增强设备连接，用于接收所述待处理图像，获取所述待处理图像中各个像素点的各个亮度值，将亮度值处于预设火焰亮度范围之间的像素点作为火焰像素点，并在所述待处理图像中的火焰像素点的数量超限时，发出隔离失效信号。
接着，继续对本发明的防火隔离幕隔离效果检验平台的具体结构进行进一步的说明。
在所述防火隔离幕隔离效果检验平台中：在所述火灾识别设备中，还用于在所述待处理图像中的火焰像素点的数量未超限时，发出隔离有效信号。
在所述防火隔离幕隔离效果检验平台中：所述参考数据越大，对所述隔离幕后方图像进行均匀式分割获得的分割分块的数量越多。
在所述防火隔离幕隔离效果检验平台中：所述偏离度识别设备和所述背景剥离设备采用不同的SOC芯片来实现。
在所述防火隔离幕隔离效果检验平台中：所述背景剥离设备采用DSP处理芯片来实现，DSP处理芯片还包括内置存储单元。
在所述防火隔离幕隔离效果检验平台中：所述内置存储单元用于分别与所述偏离度识别设备和所述背景剥离设备连接，以存储所述偏离度识别设备确定的各个分割分块的各个阈值。
以及在所述防火隔离幕隔离效果检验平台中：所述变焦电机还用于在接收到所述驱动结束信号时，中断对所述光学透镜的移动控制，以保持所述视频采集设备的成像焦距不变。
另外，所述偏离度识别设备和所述背景剥离设备所采用的SOC芯片，即片上系统芯片。从狭义角度讲，他是信息系统核心的芯片集成，是将系统关键部件集成在一块芯片上；从广义角度讲，SOC是一个微小型系统，如果说中央处理器(CPU)是大脑，那么SOC就是包括大脑、心脏、眼睛和手的系统。国内外学术界一般倾向将SOC定义为将微处理器、模拟IP核、数字IP核和存储器(或片外存储控制接口)集成在单一芯片上，他通常是客户定制的，或是面向特定用途的标准产品。
SOC定义的基本内容主要在两方面：其一是他的构成，其二是他形成过程。系统级芯片的构成可以是系统级芯片控制逻辑模块、微处理器/微控制器CPU内核模块、数字信号处理器DSP模块、嵌入的存储器模块、和外部进行通讯的接口模块、含有ADC/DAC的模拟前端模块、电源提供和功耗管理模块，对于一个无线SOC还有射频前端模块、用户定义逻辑(他可以由FPGA或ASIC实现)以及微电子机械模块，更重要的是一个SOC芯片内嵌有基本软件(RDOS或COS以及其他应用软件)模块或可载入的用户软件等。
采用本发明的防火隔离幕隔离效果检验平台，针对现有技术中防火隔离幕无法自行检验隔离效果的技术问题，通过对舞台后端的防火隔离幕的后方场景进行图像采集和图像识别，以确定防火隔离幕的后方场景是否存在火灾蔓延情况，从而进一步提升舞台的火灾防护能力；在对图像内容进行频段分析的基础上，基于整体图像的信噪比大小对细节分量进行对应的边缘增强处理，避免了运算资源的浪费；基于亮度的检测和分块数据的噪声分析，获取剥离背景的待识别图像，提高了后续图像识别操作的准确性；通过视频采集设备的成像结果的对比度分析和亮度分析，确定所述视频采集设备的变焦电机的驱动信号，以实现对所述视频采集设备的自动变焦处理，从而解决了上述技术问题。
可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (7)

1.一种防火隔离幕隔离效果检验平台，所述平台包括：
防火隔离幕，设置在舞台的后端，采用防火材料构造的幕体，用于在舞台前端出现火灾时，将火灾控制在所述舞台前端的区域内；
视频采集设备，用于对所述防火隔离幕的后方场景进行图像采集，以输出相应的隔离幕后方图像；
自适应处理设备，与所述视频采集设备连接，用于对所述隔离幕后方图像的对比度进行测量，以获得相应的实时对比度，基于所述实时对比度对所述隔离幕后方图像进行均匀分块处理，以获得相应的多个子图像；
驱动控制设备，与所述自适应处理设备连接，用于接收所述多个子图像，并针对每一个子图像执行以下处理：获取所述子图像的各个像素点的亮度分量值，将所述子图像的各个像素点的亮度分量值相加，将相加后的结果作为所述子图像的亮度参数，并在各个子图像的各个亮度参数都落在预设参数阈值范围内时，发出变焦驱动信号，以及在各个子图像的各个亮度参数中存在亮度参数落在预设参数阈值范围外时，发出驱动结束信号；所述预设参数阈值范围由预设参数上限阈值和预设参数下限阈值组成，所述预设参数上限阈值小于所述预设参数下限阈值；
所述视频采集设备中，包括光学透镜，位于所述视频采集设备的成像光路上；
所述视频采集设备中，包括变焦电机，分别与所述光学透镜和所述驱动控制设备连接，用于在接收到所述变焦驱动信号时，实现对所述光学透镜的移动控制，以相应改变所述视频采集设备的成像焦距；
偏离度识别设备，与所述视频采集设备连接，用于接收隔离幕后方图像，获取所述隔离幕后方图像的各个像素点的各个亮度值，对所述各个亮度值执行标准差计算，将获得的标准差的数值作为参考数据，所述偏离度识别设备还用于基于所述参考数据对所述隔离幕后方图像进行均匀式分割，以获得多个分割分块，并针对每一个分割分块，检测所述分割分块中幅值排名前三的三种噪声类型，基于所述三种噪声类型分别对应的幅值确定所述分割分块的信噪比，并基于所述分割分块的信噪比确定对所述分割分块进行背景分割的阈值大小；
背景剥离设备，与所述偏离度识别设备连接，用于针对每一个分割分块，基于确定的阈值对所述分割分块执行背景分割处理以获得对应的待识别分块，并将各个分割分块的各个待识别分块进行拟合，以获得待识别图像，并输出所述待识别图像；
频段解析设备，与所述背景剥离设备连接，用于接收所述待识别图像，将频域分成若干个均匀的频段，对所述待识别图像进行频域分析，以确定所述待识别图像占据的位于高频范围内的一个或多个频段，并将所述一个或多个频段作为一个或多个已检测频段输出；
轮廓采集设备，与所述频段解析设备连接，用于接收所述待识别图像和所述一个或多个已检测频段，从所述待识别图像中滤除所述一个或多个已检测频段的相应信号以获得并输出剩余轮廓图像，还用于将从所述待识别图像中剥离所述剩余轮廓图像后的图像作为细节检测图像输出；
边缘增强设备，与所述轮廓采集设备连接，用于接收所述待识别图像、所述剩余轮廓图像和所述细节检测图像，测量所述待识别图像的信噪比，并基于所述信噪比大小对所述细节检测图像执行不同强度的边缘增强处理，以获得对应的边缘处理图像，还用于将所述边缘处理图像与所述剩余轮廓图像进行频域合并处理，以获得对应的待处理图像，并输出所述待处理图像；所述基于所述信噪比大小对所述细节检测图像执行不同强度的边缘增强处理包括：所述信噪比越大，对所述细节检测图像执行的边缘增强处理的强度越小；
火灾识别设备，与所述边缘增强设备连接，用于接收所述待处理图像，获取所述待处理图像中各个像素点的各个亮度值，将亮度值处于预设火焰亮度范围之间的像素点作为火焰像素点，并在所述待处理图像中的火焰像素点的数量超限时，发出隔离失效信号。
2.如权利要求1所述的防火隔离幕隔离效果检验平台，其特征在于：
在所述火灾识别设备中，还用于在所述待处理图像中的火焰像素点的数量未超限时，发出隔离有效信号。
3.如权利要求2所述的防火隔离幕隔离效果检验平台，其特征在于：
所述参考数据越大，对所述隔离幕后方图像进行均匀式分割获得的分割分块的数量越多。
4.如权利要求3所述的防火隔离幕隔离效果检验平台，其特征在于：
所述偏离度识别设备和所述背景剥离设备采用不同的SOC芯片来实现。
5.如权利要求4所述的防火隔离幕隔离效果检验平台，其特征在于：
所述背景剥离设备采用DSP处理芯片来实现，DSP处理芯片还包括内置存储单元。
6.如权利要求5所述的防火隔离幕隔离效果检验平台，其特征在于：
所述内置存储单元用于分别与所述偏离度识别设备和所述背景剥离设备连接，以存储所述偏离度识别设备确定的各个分割分块的各个阈值。
7.如权利要求6所述的防火隔离幕隔离效果检验平台，其特征在于：
所述变焦电机还用于在接收到所述驱动结束信号时，中断对所述光学透镜的移动控制，以保持所述视频采集设备的成像焦距不变。
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