CN112990659B - 一种疏散救援辅助方法、系统、计算机设备、处理终端 - Google Patents

一种疏散救援辅助方法、系统、计算机设备、处理终端 Download PDF

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Abstract

本发明属于消防安全技术领域，公开了一种疏散救援辅助方法、系统、计算机设备、处理终端，包括：获取建筑物的构造信息以及结构数据；确定各层的安全出口、疏散通道及其他建筑物关键点位置；在确定的建筑物关键点的位置上布设视频摄像头，进行视频图像的采集；当出现火灾或其他安全、紧急事故时，对采集的视频图像进行智能分析，对进出人员数量进行识别、统计、计算，确定建筑内实时滞留人员数量；基于各个视频摄像头采集的相应视频数据确定被困人员的位置以及着火位置；将计算得到的相应数据推送至救援人员与被困人员处。本发明更容易明确事故救援目标，减小了事故产生的危害。

Description

一种疏散救援辅助方法、系统、计算机设备、处理终端
技术领域
本发明属于消防安全技术领域，尤其涉及一种疏散救援辅助方法。
背景技术
目前，在火灾救援过程中人的生命安全是最重要的，火灾事故造成的危害分级中，人的伤亡数量是重要的评估指标。目前，在火灾救援过程中，人员疏散数量统计几近于无，是否有人员滞留在过火建筑内基本依靠人为判断，这就给灭火过程中对人员的救援带来更多的未知危险和难度。
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有的火灾救援辅助技术没有针对人员疏散的统计；同时现有火灾救援中人员滞留数据由人为判断达到，主观影响大，且不准确。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种疏散救援辅助方法、系统、计算机设备、处理终端。
本发明是这样实现的，一种疏散救援辅助方法，所述疏散救援辅助方法包括：
步骤一，通过建筑物构造信息获取模块获取建筑物的构造信息以及结构数据；通过关键点确定模块确定各层的安全出口、疏散通道及其他建筑物关键点位置；
步骤二，通过设备布置模块在确定的建筑物关键点的位置上布设视频摄像头；通过图像采集模块基于布设的视频摄像头进行视频图像的采集；
步骤三，当出现火灾或其他安全、紧急事故时，通过智能分析模块对采集的视频图像进行智能分析，对进出人员数量进行识别、统计；通过数据上传模块将识别、统计结果上传至消防物联网平台；
步骤四，通过计算模块基于各个视频图像的识别、分析结果确定建筑内实时滞留人员数量；通过定位模块基于各个视频摄像头采集的相应视频数据确定被困人员的位置；同时基于各个视频摄像头采集的视频图像确定着火位置；
步骤五，通过推送模块将计算得到的建筑内实时滞留人员数量、确定被困人员的位置、着火位置以及相应建筑的安全出口、疏散通道及其他相应信息推送至救援人员与被困人员处。
进一步，所述通过建筑物构造信息获取模块获取建筑物的构造信息以及结构数据，通过关键点确定模块确定各层的安全出口、疏散通道及其他建筑物关键点位置包括：
基于获取的建筑物构造信息以及结构数据构建建筑物的三维立体模型，基于构建的三维立体模型以及相应构造信息确定各层的安全出口、疏散通道及其他建筑物关键点位置。
进一步，所述基于获取的建筑物构造信息以及结构数据构建建筑物的三维立体模型包括：
(1)获取建筑物的三维点云数据；对三维点云数据进行处理，提取点云中的平面；
(2)检测并提取平面点云的边界；构建建筑物表面重复单元的模板；将重复单元的模板组合并对齐；
(3)结合用户对单个或者组合模板的拖拽，预测重复单元各个实例所在位置；
(4)将模板自动拷贝到预测的各个实例所在位置，利用提取的平面点云边界对模板进行几何变换，对各个实例进行拟合和精确定位，构建出建筑物表面重复单元；
(5)以点云和建筑物结构规则性作为约束对构建出的建筑物重复单元进行布局优化，得到建筑物三维模型。
进一步，步骤(2)中，所述检测并提取平面点云的边界包括：
首先，将平面点云划分为等间距的条带；计算每个条带内点的数目，得到点分布的直方图；
其次，根据点分布的直方图计算点分布的梯度，梯度取极大值处为点云边界，提取所述边界。
进一步，步骤三中，所述通过智能分析模块对采集的视频图像进行智能分析，对进出人员数量进行识别、统计包括：
1)获取各个摄像头采集的视频图像，对获取的各所述视频图像进行浓缩处理，提取人物运动区域图像；
2)获取待分析的视频图像中用于表征人物图像的各第一特征点；对各所述第一特征点进行跟踪，以获取各所述第一特征点的运动轨迹；
3)获取运动轨迹为第一方向的所述第一特征点的数量，即可得到进入建筑物对应位置的人员数量；
4)获取运动轨迹为第二方向的所述第一特征点的数量，即可得到离开建筑物对应位置的人员数量。
进一步，步骤四中，所述通过计算模块基于各个视频图像的识别、分析结果确定建筑内实时滞留人员数量包括：
获取各个视频图像的进入建筑物对应位置的人员数量以及离开建筑物对应位置的人员数量，所述进入建筑物对应位置的人员数量与离开建筑物对应位置的人员数量的差值即为建筑内实时滞留人员数量。
本发明的另一目的在于提供一种实施所述疏散救援辅助方法的基于消防物联网平台的疏散救援辅助系统，所述基于消防物联网平台的疏散救援辅助系统包括：
建筑物构造信息获取模块，用于获取建筑物的构造信息以及结构数据；
关键点确定模块，用于确定各层的安全出口、疏散通道及其他建筑物关键点位置；
设备布置模块，用于在确定的建筑物关键点的位置上布设视频摄像头；
图像采集模块，用于基于布设的视频摄像头进行视频图像的采集；
智能分析模块，用于对采集的视频图像进行智能分析，对进出人员数量进行识别、统计；
数据上传模块，用于将识别、统计结果上传至消防物联网平台；
计算模块，用于基于各个视频图像的识别、分析结果确定建筑内实时滞留人员数量；
定位模块，用于基于各个视频摄像头采集的相应视频数据确定被困人员的位置；同时用于基于各个视频摄像头采集的视频图像确定着火位置；
推送模块，用于将计算得到的建筑内实时滞留人员数量、确定被困人员的位置、着火位置以及相应建筑的安全出口、疏散通道及其他相应信息推送至救援人员与被困人员处；
上报模块，用于基于客户端向平台上传被困或救援信息。
进一步，所述基于消防物联网平台的疏散救援辅助系统还包括：
三维模型构建模块，用于基于获取的建筑物构造信息以及结构数据构建建筑物的三维立体模型。
本发明的另一目的在于提供一种存储在计算机可读介质上的计算机程序产品，包括计算机可读程序，供于电子装置上执行时，提供用户输入接口以实施所述疏散救援辅助方法。
本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，储存有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行所述疏散救援辅助方法。
结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明利用视频结合建筑进行合理的布局设置，再加上一定的算法，实现了火灾救援疏散时，对人员疏散数量智能统计。通过实时给出过火建筑内滞留人员的数量，给火灾救援人员一个相对准确的指标，让救援更快捷、损失更小。
本发明通过在建筑的各层的安全出口、疏散通道等关键部位设置视频摄像头，依靠摄像头的拍摄的实时画面进行智能分析，对进出人员数量进行识别、统计。再把统计数据通过网络上传至消防物联网平台，由消防物联网平台对所有智能摄像头上传的数据进行计算，给出建筑内实时滞留人员一个相对准确数量。
本发明通过消防物联网平台对上述信息的整合，可将着火位置、疏散路线图、建筑内实时人员滞留数量等信息推送至救援人员和被困人员的手机上显示。
同时滞留在建筑内人员可通过手机向平台汇报自己是被困人员，并提供自己的位置、环境等信息，为救援人员提供更明确的救援目标。
本发明将火灾救援过程中人员滞留等相关信息的人为判断改为由设备和软件结合进行判断。本发明将现有安防系统视频技术结合消防物联网平台应用到建筑的火灾的救援疏散中，实时给出实时人员滞留建筑或区域内的人员数量等相关信息，给事故处置提供更多的参考依据。更容易明确事故救援目标，以至减小事故产生的危害。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述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的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的疏散救援辅助方法流程图。
图2是本发明实施例提供的基于获取的建筑物构造信息以及结构数据构建建筑物的三维立体模型的方法流程图。
图3是本发明实施例提供的检测并提取平面点云的边界的方法流程图。
图4是本发明实施例提供的通过智能分析模块对采集的视频图像进行智能分析，对进出人员数量进行识别、统计的方法流程图。
图5是本发明实施例提供的基于消防物联网平台的疏散救援辅助系统结构示意图；
图中：1、建筑物构造信息获取模块；2、三维模型构建模块；3、关键点确定模块；4、设备布置模块；5、图像采集模块；6、智能分析模块；7、数据上传模块；8、计算模块；9、定位模块；10、推送模块；11、上报模块。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种疏散救援辅助方法、系统、计算机设备、处理终端，下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示，本发明实施例提供的疏散救援辅助方法包括以下步骤：
S101，通过建筑物构造信息获取模块获取建筑物的构造信息以及结构数据；通过关键点确定模块确定各层的安全出口、疏散通道及其他建筑物关键点位置；
S102，通过设备布置模块在确定的建筑物关键点的位置上布设视频摄像头；通过图像采集模块基于布设的视频摄像头进行视频图像的采集；
S103，当出现火灾或其他安全、紧急事故时，通过智能分析模块对采集的视频图像进行智能分析，对进出人员数量进行识别、统计；通过数据上传模块将识别、统计结果上传至消防物联网平台；
S104，通过计算模块基于各个视频图像的识别、分析结果确定建筑内实时滞留人员数量；通过定位模块基于各个视频摄像头采集的相应视频数据确定被困人员的位置；同时基于各个视频摄像头采集的视频图像确定着火位置；
S105，通过推送模块将计算得到的建筑内实时滞留人员数量、确定被困人员的位置、着火位置以及相应建筑的安全出口、疏散通道及其他相应信息推送至救援人员与被困人员处。
本发明提供的疏散救援辅助方法业内的普通技术人员还可以采用其他的步骤实施，图1的本发明提供的疏散救援辅助方法仅仅是一个具体实施例而已。
本发明实施例提供的通过建筑物构造信息获取模块获取建筑物的构造信息以及结构数据，通过关键点确定模块确定各层的安全出口、疏散通道及其他建筑物关键点位置包括：
基于获取的建筑物构造信息以及结构数据构建建筑物的三维立体模型，基于构建的三维立体模型以及相应构造信息确定各层的安全出口、疏散通道及其他建筑物关键点位置。
如图2所示，本发明实施例提供的基于获取的建筑物构造信息以及结构数据构建建筑物的三维立体模型包括：
S201，获取建筑物的三维点云数据；对三维点云数据进行处理，提取点云中的平面；
S202，检测并提取平面点云的边界；构建建筑物表面重复单元的模板；将重复单元的模板组合并对齐；
S203，结合用户对单个或者组合模板的拖拽，预测重复单元各个实例所在位置；
S204，将模板自动拷贝到预测的各个实例所在位置，利用提取的平面点云边界对模板进行几何变换，对各个实例进行拟合和精确定位，构建出建筑物表面重复单元；
S205，以点云和建筑物结构规则性作为约束对构建出的建筑物重复单元进行布局优化，得到建筑物三维模型。
如图3所示，步骤S202中，本发明实施例提供的检测并提取平面点云的边界包括：
S301，将平面点云划分为等间距的条带；计算每个条带内点的数目，得到点分布的直方图；
S302，根据点分布的直方图计算点分布的梯度，梯度取极大值处为点云边界，提取所述边界。
如图4所示，本发明实施例提供的通过智能分析模块对采集的视频图像进行智能分析，对进出人员数量进行识别、统计包括：
S401，获取各个摄像头采集的视频图像，对获取的各所述视频图像进行浓缩处理，提取人物运动区域图像；
S402，获取待分析的视频图像中用于表征人物图像的各第一特征点；对各所述第一特征点进行跟踪，以获取各所述第一特征点的运动轨迹；
S403，获取运动轨迹为第一方向的所述第一特征点的数量，即可得到进入建筑物对应位置的人员数量；
S404，获取运动轨迹为第二方向的所述第一特征点的数量，即可得到离开建筑物对应位置的人员数量。
步骤S104中，本发明实施例提供的通过计算模块基于各个视频图像的识别、分析结果确定建筑内实时滞留人员数量包括：
获取各个视频图像的进入建筑物对应位置的人员数量以及离开建筑物对应位置的人员数量，所述进入建筑物对应位置的人员数量与离开建筑物对应位置的人员数量的差值即为建筑内实时滞留人员数量。
本发明的另一目的在于提供一种实施所述疏散救援辅助方法的基于消防物联网平台的疏散救援辅助系统，所述基于消防物联网平台的疏散救援辅助系统包括：
建筑物构造信息获取模块1，用于获取建筑物的构造信息以及结构数据；
三维模型构建模块2，用于基于获取的建筑物构造信息以及结构数据构建建筑物的三维立体模型；
关键点确定模块3，用于确定各层的安全出口、疏散通道及其他建筑物关键点位置；
设备布置模块4，用于在确定的建筑物关键点的位置上布设视频摄像头；
图像采集模块5，用于基于布设的视频摄像头进行视频图像的采集；
智能分析模块6，用于对采集的视频图像进行智能分析，对进出人员数量进行识别、统计；
数据上传模块7，用于将识别、统计结果上传至消防物联网平台；
计算模块8，用于基于各个视频图像的识别、分析结果确定建筑内实时滞留人员数量；
定位模块9，用于基于各个视频摄像头采集的相应视频数据确定被困人员的位置；同时用于基于各个视频摄像头采集的视频图像确定着火位置；
推送模块10，用于将计算得到的建筑内实时滞留人员数量、确定被困人员的位置、着火位置以及相应建筑的安全出口、疏散通道及其他相应信息推送至救援人员与被困人员处；
上报模块11，用于基于客户端向平台上传被困或救援信息。
下面结合具体实施例对本发明的技术效果作进一步描述。
本发明通过在建筑的各层的安全出口、疏散通道等关键部位设置视频摄像头，依靠摄像头的拍摄的实时画面进行智能分析，对进出人员数量进行识别、统计。再把统计数据通过网络上传至消防物联网平台，由消防物联网平台对所有智能摄像头上传的数据进行计算，给出建筑内实时滞留人员一个相对准确数量。
同时结合建筑内的CCTV(视频监控系统)对被困人员位置进行确定。
通过消防物联网平台对上述信息的整合，可将着火位置、疏散路线图、建筑内实时人员滞留数量等信息推送至救援人员和被困人员的手机上显示。
同时滞留在建筑内人员可通过手机向平台汇报自己是被困人员，并提供自己的位置、环境等信息，为救援人员提供更明确的救援目标。
本发明在火灾救援过程中，对于人员滞留等相关信息由人为判断改为由设备和软件结合进行判断。
本发明将现有安防系统视频技术结合消防物联网平台应用到建筑的火灾的救援疏散中，实时给出实时人员滞留建筑或区域内的人员数量等相关信息，给事故处置提供更多的参考依据。更容易明确事故救援目标，以至减小事故产生的危害。
本发明对除火灾外的其它安全、紧急事故等(如反恐、爆炸、地震)同样适用。
应当注意，本发明的实施方式可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。硬件部分可以利用专用逻辑来实现；软件部分可以存储在存储器中，由适当的指令执行系统，例如微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域的普通技术人员可以理解上述的设备和方法可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器控制代码中来实现，例如在诸如磁盘、CD或DVD-ROM的载体介质、诸如只读存储器(固件)的可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。本发明的设备及其模块可以由诸如超大规模集成电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的半导体、或者诸如现场可编程门阵列、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备的硬件电路实现，也可以用由各种类型的处理器执行的软件实现，也可以由上述硬件电路和软件的结合例如固件来实现。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种疏散救援辅助方法，其特征在于，所述疏散救援辅助方法包括：
建筑物构造信息获取模块获取建筑物的构造信息以及结构数据；通过关键点确定模块确定各层的安全出口、疏散通道及其他建筑物关键点位置；
设备布置模块在确定的建筑物关键点的位置上布设视频摄像头；通过图像采集模块基于布设的视频摄像头进行视频图像的采集；
当出现火灾或其他安全、紧急事故时，通过智能分析模块对采集的视频图像进行智能分析，对进出人员数量进行识别、统计；通过数据上传模块将识别、统计结果上传至消防物联网平台；
计算模块基于各个视频图像的识别、分析结果确定建筑内实时滞留人员数量；通过定位模块基于各个视频摄像头采集的相应视频数据确定被困人员的位置；同时基于各个视频摄像头采集的视频图像确定着火位置；
推送模块将计算得到的建筑内实时滞留人员数量、确定被困人员的位置、着火位置以及相应建筑的安全出口、疏散通道及其他相应信息推送至救援人员与被困人员处；
所述通过建筑物构造信息获取模块获取建筑物的构造信息以及结构数据，通过关键点确定模块确定各层的安全出口、疏散通道及其他建筑物关键点位置包括：基于获取的建筑物构造信息以及结构数据构建建筑物的三维立体模型，基于构建的三维立体模型以及相应构造信息确定各层的安全出口、疏散通道及其他建筑物关键点位置；
所述基于获取的建筑物构造信息以及结构数据构建建筑物的三维立体模型包括：
(1)获取建筑物的三维点云数据；对三维点云数据进行处理，提取点云中的平面；
(2)检测并提取平面点云的边界；构建建筑物表面重复单元的模板；将重复单元的模板组合并对齐；
(3)结合用户对单个或者组合模板的拖拽，预测重复单元各个实例所在位置；
(4)将模板自动拷贝到预测的各个实例所在位置，利用提取的平面点云边界对模板进行几何变换，对各个实例进行拟合和精确定位，构建出建筑物表面重复单元；
(5)以点云和建筑物结构规则性作为约束对构建出的建筑物重复单元进行布局优化，得到建筑物三维模型；
步骤(2)中，所述检测并提取平面点云的边界包括：
首先，将平面点云划分为等间距的条带；计算每个条带内点的数目，得到点分布的直方图；
其次，根据点分布的直方图计算点分布的梯度，梯度取极大值处为点云边界，提取所述边界；
所述通过智能分析模块对采集的视频图像进行智能分析，对进出人员数量进行识别、统计包括：
1)获取各个摄像头采集的视频图像，对获取的各所述视频图像进行浓缩处理，提取人物运动区域图像；
2)获取待分析的视频图像中用于表征人物图像的各第一特征点；对各所述第一特征点进行跟踪，以获取各所述第一特征点的运动轨迹；
3)获取运动轨迹为第一方向的所述第一特征点的数量，即可得到进入建筑物对应位置的人员数量；
4)获取运动轨迹为第二方向的所述第一特征点的数量，即可得到离开建筑物对应位置的人员数量；
所述通过计算模块基于各个视频图像的识别、分析结果确定建筑内实时滞留人员数量包括：
获取各个视频图像的进入建筑物对应位置的人员数量以及离开建筑物对应位置的人员数量，所述进入建筑物对应位置的人员数量与离开建筑物对应位置的人员数量的差值即为建筑内实时滞留人员数量。
2.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行权利要求1所述疏散救援辅助方法。
3.一种信息数据处理终端，其特征在于，所述信息数据处理终端用于实现权利要求1所述的疏散救援辅助方法。
4.一种实施权利要求1所述疏散救援辅助方法的基于消防物联网平台的疏散救援辅助系统，其特征在于，所述基于消防物联网平台的疏散救援辅助系统包括：
建筑物构造信息获取模块，用于获取建筑物的构造信息以及结构数据；
关键点确定模块，用于确定各层的安全出口、疏散通道及其他建筑物关键点位置；
设备布置模块，用于在确定的建筑物关键点的位置上布设视频摄像头；
图像采集模块，用于基于布设的视频摄像头进行视频图像的采集；
智能分析模块，用于对采集的视频图像进行智能分析，对进出人员数量进行识别、统计；
数据上传模块，用于将识别、统计结果上传至消防物联网平台；
计算模块，用于基于各个视频图像的识别、分析结果确定建筑内实时滞留人员数量；
定位模块，用于基于各个视频摄像头采集的相应视频数据确定被困人员的位置；同时用于基于各个视频摄像头采集的视频图像确定着火位置；
推送模块，用于将计算得到的建筑内实时滞留人员数量、确定被困人员的位置、着火位置以及相应建筑的安全出口、疏散通道及其他相应信息推送至救援人员与被困人员处；
上报模块，用于基于客户端向平台上传被困或救援信息。
5.如权利要求4所述的基于消防物联网平台的疏散救援辅助系统，其特征在于，所述基于消防物联网平台的疏散救援辅助系统还包括：
三维模型构建模块，用于基于获取的建筑物构造信息以及结构数据构建建筑物的三维立体模型。
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