CN114904199B - 控制器、灭火训练系统、控制方法及计算机可读存储介质 - Google Patents

控制器、灭火训练系统、控制方法及计算机可读存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN114904199B
CN114904199B CN202210494148.XA CN202210494148A CN114904199B CN 114904199 B CN114904199 B CN 114904199B CN 202210494148 A CN202210494148 A CN 202210494148A CN 114904199 B CN114904199 B CN 114904199B
Authority
CN
China
Prior art keywords
extinguished
area
image
fire
extinguishing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210494148.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN114904199A (zh
Inventor
孟凡广
孟雯婷
江玉琪
陆中秋
孟雪皎
汪松
刘娟娟
李林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou Security Jingling Intelligent Technology Co ltd
Original Assignee
Suzhou Security Jingling Intelligent Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzhou Security Jingling Intelligent Technology Co ltd filed Critical Suzhou Security Jingling Intelligent Technology Co ltd
Priority to CN202210494148.XA priority Critical patent/CN114904199B/zh
Publication of CN114904199A publication Critical patent/CN114904199A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114904199B publication Critical patent/CN114904199B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62CFIRE-FIGHTING
    • A62C99/00Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • A62C99/0081Training methods or equipment for fire-fighting
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/04Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/14Digital output to display device ; Cooperation and interconnection of the display device with other functional units
    • G06F3/1407General aspects irrespective of display type, e.g. determination of decimal point position, display with fixed or driving decimal point, suppression of non-significant zeros
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F9/00Arrangements for program control, e.g. control units
    • G06F9/06Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/44Arrangements for executing specific programs
    • G06F9/451Execution arrangements for user interfaces
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/10Services
    • G06Q50/26Government or public services
    • G06Q50/265Personal security, identity or safety
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09BEDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B9/00Simulators for teaching or training purposes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Fire-Extinguishing By Fire Departments, And Fire-Extinguishing Equipment And Control Thereof (AREA)

Abstract

本申请提供了控制器、灭火训练系统、控制方法及计算机可读存储介质,控制器被配置成:基于背景图像和原始火焰图像,生成待灭火图像并利用显示设备显示;获取待灭火区域对应的灭火时长;利用感测设备感测模拟灭火器在待灭火图像中的作用区域;当检测到作用区域和待灭火区域相匹配时,对待灭火区域的灭火过程进行计时;在待灭火区域的灭火过程中,对待灭火图像进行实时更新并利用显示设备显示;当计时时长不小于待灭火区域对应的灭火时长时,控制显示设备显示的待灭火区域从待灭火图像中消失。能够模拟复杂多变的真实灭火场景,成本相对较低,快速提升受训人员的有效灭火技能。

Description

控制器、灭火训练系统、控制方法及计算机可读存储介质
技术领域
本申请涉及安全培训、物联网和深度学习的技术领域,尤其涉及控制器、灭火训练系统、控制方法及计算机可读存储介质。
背景技术
目前大中小企业的安全管理水平参差不齐,很多企业安全基础管理薄弱、生产设备设施老旧落后、安全培训流于形式,存在作业人员缺乏专业培训等问题。建设生产安全模拟基地,通过建立标准化的模拟生产场所,采用实地操作、标准化设备样本、标准化作业等丰富多彩的培训形式,能够为多家企业提供安全生产培训功能,从而提升企业的整体安全管理水平。在安全体验馆中,将体验与培训相结合的模拟灭火训练系统就是培训作业人员灭火能力的系统。
专利CN111790091B公开了一种模拟火焰的感应控制方法和系统,所述系统包括火焰仿真设备和灭火设备;所述火焰仿真设备包括信号感应模块、第一控制模块、第二控制模块和模拟火焰产生模块;所述灭火设备上设置有信号发射模块;所述方法包括以下步骤:信号发射模块发出第一感应信号,所述信号感应模块用于接收第一感应信号;第一控制模块根据模拟火焰类型与感应信号类型的对应关系,判断信号感应模块接收的第一感应信号是否符合当前模拟火焰类型下对应感应信号类型,若是则通过所述第二控制模块对当前模拟火焰类型下产生的模拟火焰进行调整;其中,所述信号感应模块包括多组激光感应器,不同激光感应器所感应的激光频段不同,多组激光感应器阵列设置于火焰仿真设备的外部壳体上;所述模拟火焰产生模块设置于所述置物腔内,所述模拟火焰产生模块包括储液容器、雾化装置、鼓风装置和光源装置。也就是说,该方案中通过储液容器、雾化装置、鼓风装置和光源装置制造实体的视觉、触觉体验,并非通过显示待灭火图像来进行灭火场景的模拟,实体体验不仅成本相对较高,而且部分材料不可重复利用。另外,信号感应模块通过激光感应器来感应灭火设备发送的感应信号,由于激光感应器固定设置,因此只能设置与激光感应器相应的位置固定的模拟火焰,如果模拟火焰设置在其他位置,则激光感应器将无法感应到灭火动作,进而无法提供灭火训练功能;又因为受训人员在灭火训练时需要将灭火设备的信号发射模块对准模拟火焰,在模拟火焰位置固定的前提下,受训人员的灭火设备的信号发射模块的发射位置、方向也是固定的,这就导致模拟灭火训练与真实灭火场景存在较大差异:因为在上述模拟灭火训练过程中,受训人员只需要将灭火设备的信号发射模块对准一个固定位置就行,哪怕训练一百次、一千次,也只会训练针对一个固定位置的灭火姿势,不足以适用于复杂多变的真实灭火场景。
基于此,本申请提供了控制器、灭火训练系统、控制方法及计算机可读存储介质,以解决上述现有技术中存在的问题。
发明内容
本申请的目的在于提供控制器、灭火训练系统、控制方法及计算机可读存储介质,利用待灭火图像中待灭火区域的尺寸变化来模拟真实灭火场景,成本相对较低,且能模拟复杂多变的真实灭火场景。
本申请的目的采用以下技术方案实现:
第一方面,本申请提供了一种控制器,用于利用灭火训练系统提供模拟灭火训练功能,所述灭火训练系统包括模拟灭火器、感测设备和显示设备,所述控制器被配置成:
基于背景图像和原始火焰图像,生成待灭火图像并利用所述显示设备显示,所述待灭火图像中设置有待灭火区域;
获取所述待灭火区域对应的灭火时长;
利用所述感测设备感测所述模拟灭火器在所述待灭火图像中的作用区域;
当检测到所述作用区域和所述待灭火区域相匹配时,对所述待灭火区域的灭火过程进行计时,记为计时时长;
在所述待灭火区域的灭火过程中,对所述待灭火图像进行实时更新并利用所述显示设备显示,以使所述显示设备显示的待灭火图像中所述待灭火区域的尺寸随时间发生变化;
当所述计时时长不小于所述待灭火区域对应的灭火时长时,控制所述显示设备显示的待灭火区域从所述待灭火图像中消失。
该技术方案的有益效果在于:利用显示设备显示待灭火图像,其中,待灭火图像是基于背景图像和原始火焰图像生成的,因此,可以利用多种背景图像和多种原始火焰图像生成多种多样的待灭火图像(原始火焰图像还可以通过缩放、裁剪、翻转等方式进行数据增强,再与背景图像结合生成待灭火图像),并在灭火过程中对待灭火图像进行实时更新并显示,这样显示设备所显示的待灭火图像就在不断进行实时的动态调整(待灭火图像中的待灭火区域的尺寸随时间发生变化),因此能够模拟复杂多变的真实灭火场景;并且,采用图像生成的方式生成待灭火图像,使用户通过观看显示设备的方式体验火灾场景,不需要其他外部设备制造实体的视觉、触觉等体验,成本相对较低;另一方面,为了使受训人员精准掌握灭火技巧,因此需要先检测模拟灭火器的作用区域是否与待灭火区域相匹配,如果匹配才看作是有效灭火动作,并非只要使用模拟灭火器进行灭火动作就当作是有效灭火,这就对受训人员的灭火技巧提出更高要求,能够快速提升受训人员的有效灭火技能,且这样训练出的灭火技能是真实可靠、更具有实用性的。
在一些可选的实施方式中,所述控制器被进一步配置成采用如下方式获取所述待灭火区域对应的灭火时长:
在所述待灭火区域的灭火过程前,基于所述待灭火区域的尺寸以及所述原始火焰图像对应的燃烧类型,获得所述待灭火区域对应的灭火时长。
该技术方案的有益效果在于:在真实火灾中,过火面积不同、燃烧类型不同等都会造成灭火需要的时长不同,考虑(灭火开始之前)待灭火区域尺寸的不同以及原始火焰图像对应的燃烧类型(着火、自燃、闪燃、爆炸)的不同,配置不同的灭火时长,这样更贴近真实灭火场景,进一步提升培训效果。
在一些可选的实施方式中,所述控制器被进一步配置成采用如下方式获取所述待灭火区域对应的灭火时长:
在所述待灭火区域的灭火过程前,基于所述待灭火区域的尺寸、所述原始火焰图像对应的燃烧类型以及所述待灭火区域处的燃烧物体的材料阻燃性能参数,获得所述待灭火区域对应的灭火时长。
该技术方案的有益效果在于:除了待灭火区域的尺寸、原始火焰图像对应的燃烧类型之外,还考虑待灭火区域处的燃烧物体的材料阻燃性能的不同对灭火时长的影响,进一步贴近真实灭火场景。这是因为不同材质的燃烧物体在燃烧过程中,灭火难度不同,所需要的灭火时长不同,例如塑料、皮革燃烧起来是相对容易扑灭的,酒精、棉纱、木材、纸制品、汽油、白磷、可燃液体燃烧起来是不容易扑灭的,针对不同材质的燃烧物体,基于燃烧物体的材料阻燃性能参数的不同设置不同的灭火时长,所设置的灭火时长更加科学、合理、真实、可靠,使受训人员在面对真实火灾时,能够根据燃烧物体的不同,提前做出正确的预判,知道自己大概要用多长时间能够将火灾扑灭,从而合理分配自己的注意力,这就使灭火训练真正服务于灭火实战,有助于降低火灾对人民生命、财产造成的损失。
在一些可选的实施方式中,所述控制器被进一步配置成采用如下方式对所述待灭火图像进行实时更新:
基于所述待灭火区域的尺寸、所述原始火焰图像对应的燃烧类型以及所述待灭火区域处的燃烧物体的材料阻燃性能参数,获取所述待灭火区域在所述灭火时长内的多个时刻的显示参数,所述待灭火区域的显示参数包括尺寸、颜色、亮度、饱和度和对比度中的一种或多种;
基于所述原始火焰图像和所述待灭火区域在每个时刻的显示参数,获取所述待灭火区域在每个时刻的显示图像;
基于所述待灭火区域在每个时刻的显示图像和所述背景图像,获取每个时刻对应的待灭火图像,以使所述显示设备在每个时刻显示对应的待灭火图像。
该技术方案的有益效果在于:待灭火区域的显示图像用于指示灭火过程中的火焰变化情况,基于待灭火区域在每个时刻的显示图像和背景图像获取每个时刻的待灭火图像,其中,待灭火区域的显示图像是由原始火焰图像和待灭火区域的显示参数确定的,而显示参数的获取考虑到了待灭火区域的尺寸、原始图像对应的燃烧类型以及燃烧物体的材料阻燃性能参数等多重影响因素,因此基于待灭火区域的显示参数获取的待灭火区域的显示图像更贴近真实灭火场景中的火焰变化情况,能够提供更真实的模拟灭火训练功能。
在一些可选的实施方式中,所述控制器被进一步配置成采用如下方式获取每个时刻对应的待灭火图像:
基于所述待灭火区域的尺寸、所述原始火焰图像对应的燃烧类型以及所述待灭火区域处的燃烧物体的材料阻燃性能参数,获取所述背景图像在所述灭火时长内的多个时刻的显示参数,所述背景图像的显示参数包括灰度、颜色、亮度、饱和度和对比度中的一种或多种;
基于所述背景图像和所述背景图像在每个时刻的显示参数,获取所述背景图像在每个时刻的显示图像;
将所述背景图像在每个时刻的显示图像作为背景,将所述待灭火区域在每个时刻的显示图像作为前景,合成得到每个时刻对应的待灭火图像。
该技术方案的有益效果在于:在对待灭火图像进行实时更新时,采用的是图像合成方法,分别合成多个时刻的待灭火图像,在每个时刻参与合成的图像分别是背景图像的显示图像和待灭火区域的显示图像,考虑到在真实灭火场景中,随着时间推移,待灭火区域对应的燃烧物体以及整个环境中的其他物体并非一成不变的,而是会随着时间发生变化,例如燃烧物体通常会发生颜色、形状、尺寸的变化,环境中的其他物体也可能会被蔓延的火势所点燃,因此,通过在每个时刻对参与合成的背景图像的显示图像也进行实时更新,这样在获取每个时刻的待灭火图像时,参与合成的背景和前景都进行实时更新,能够更进一步地模拟真实灭火场景。其中,对背景图像的显示图像进行更新时,也考虑到了待灭火区域的尺寸、原始图像对应的燃烧类型以及燃烧物体的材料阻燃性能参数等多重影响因素(这些影响因素会导致整个环境中火势蔓延速度、过火面积不同),因此基于背景图像的显示参数获取的背景图像的显示图像更贴近真实灭火场景中的环境被火灾破坏的情况,进一步提供更真实的模拟灭火训练功能,提升了灭火训练效果。
在一些可选的实施方式中,所述感测设备包括设置于所述模拟灭火器上的位置检测单元和姿态检测单元:
所述控制器被进一步配置成采用如下方式感测所述作用区域:
利用所述位置检测单元获取所述模拟灭火器的喷头的位置信息;
利用所述姿态检测单元获取所述模拟灭火器的喷头的姿态信息;
基于所述模拟灭火器的喷头的位置信息、姿态信息以及所述显示设备的位置信息、姿态信息,确定所述模拟灭火器在所述待灭火图像中的作用区域。
该技术方案的有益效果在于:通过设置于模拟灭火器上的位置检测单元和姿态检测单元分别获取模拟灭火器的喷头的位置信息和姿态信息,从而能够根据上述信息以及显示设备的位置信息、姿态信息,确定模拟灭火器在待灭火图像中的作用区域,用于后续作用区域和待灭火区域的匹配检测步骤。相比于单独通过位置信息或者姿态信息来确定作用区域来说,采用上述方式确定的作用区域,能够考虑到模拟灭火器的喷头自身的位姿以及显示设备的位姿,所确定的作用区域科学、合理,能够贴近真实灭火场景中的作用区域。
在一些可选的实施方式中,所述控制器被进一步配置成采用如下方式感测所述作用区域:
基于所述显示设备的位置信息和姿态信息,确定所述待灭火图像所处的平面的位置信息和方向信息;
基于所述平面的位置信息和方向信息、所述模拟灭火器的喷头的位置信息和姿态信息以及预先存储的所述模拟灭火器的喷头的尺寸信息和喷射角度信息,将所述模拟灭火器的喷头处于喷射状态时在所述平面上的投影区域作为所述模拟灭火器在所述待灭火图像中的作用区域。
该技术方案的有益效果在于:喷头的尺寸、喷射角度不同,在真实灭火过程中的作用范围是不同的(例如喷头大则作用范围大,喷射角度大则作用范围大),考虑每个模拟灭火器自身喷头的尺寸信息和喷射角度信息对(显示设备处的)待灭火图像的作用区域的影响,进一步贴近真实灭火场景中的作用区域。
第二方面,本申请提供了一种灭火训练系统,所述灭火训练系统包括:
上述任一项控制器;
模拟灭火器,所述模拟灭火器设置有喷头,所述模拟灭火器用于模拟灭火功能;
感测设备,所述感测设备用于感测所述模拟灭火器的喷头的位置信息和姿态信息;
显示设备,所述显示设备用于显示待灭火图像。
在一些可选的实施方式中,所述灭火训练系统还包括:
充电底座,所述充电底座用于为所述模拟灭火器的可充电电池进行无线充电。
在一些可选的实施方式中,所述模拟灭火器还设置有扬声器,用于播放预设音频。
在一些可选的实施方式中,所述感测设备包括设置于所述模拟灭火器上的位置检测单元和姿态检测单元。
在一些可选的实施方式中,所述感测设备包括光学摄像头和/或红外摄像头。
在一些可选的实施方式中,所述光学摄像头和/或所述红外摄像头设置于所述显示设备上。
第三方面,本申请提供了一种控制方法,用于利用灭火训练系统提供模拟灭火训练功能,所述灭火训练系统包括模拟灭火器、感测设备和显示设备,所述方法包括:
基于背景图像和原始火焰图像,生成待灭火图像并利用所述显示设备显示,所述待灭火图像中设置有待灭火区域;
获取所述待灭火区域对应的灭火时长;
利用所述感测设备感测所述模拟灭火器在所述待灭火图像中的作用区域;
当检测到所述作用区域和所述待灭火区域相匹配时,对所述待灭火区域的灭火过程进行计时,记为计时时长;
在所述待灭火区域的灭火过程中,对所述待灭火图像进行实时更新并利用所述显示设备显示,以使所述显示设备显示的待灭火图像中所述待灭火区域的尺寸随时间发生变化;
当所述计时时长不小于所述待灭火区域对应的灭火时长时,控制所述显示设备显示的待灭火区域从所述待灭火图像中消失。
第四方面,本申请提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项控制器的功能或者实现上述控制方法的步骤。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本申请进一步说明。
图1示出了本申请提供的一种控制方法的流程示意图。
图2示出了本申请提供的一种灭火训练系统的结构示意图。
图3示出了本申请提供的一种待灭火图像和作用区域的结构示意图。
图4示出了本申请提供的一种检测作用区域和待灭火区域是否相匹配的流程示意图。
图5示出了本申请提供的另一种检测作用区域和待灭火区域是否相匹配的流程示意图。
图6示出了本申请提供的一种对待灭火图像进行实时更新的流程示意图。
图7示出了本申请提供的另一种对待灭火图像进行实时更新的流程示意图。
图8示出了本申请提供的一种感测作用区域的流程示意图。
图9示出了本申请提供的另一种感测作用区域的流程示意图。
图10示出了本申请提供的一种控制器的结构框图。
图11示出了本申请提供的一种用于实现控制方法的程序产品的结构示意图。
具体实施方式
下面,结合附图以及具体实施方式,对本申请做进一步描述,需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
参见图1至图3,图1示出了本申请提供的一种控制方法的流程示意图,图2示出了本申请提供的一种灭火训练系统的结构示意图,图3示出了本申请提供的一种待灭火图像和作用区域的结构示意图。
所述控制器用于利用灭火训练系统提供模拟灭火训练功能,所述灭火训练系统包括模拟灭火器、感测设备和显示设备,所述控制器被配置成实现如下控制方法的步骤:
步骤S101:基于背景图像和原始火焰图像,生成待灭火图像并利用所述显示设备显示,所述待灭火图像中设置有待灭火区域;
步骤S102:获取所述待灭火区域对应的灭火时长;
步骤S103:利用所述感测设备感测所述模拟灭火器在所述待灭火图像中的作用区域;
步骤S104:当检测到所述作用区域和所述待灭火区域相匹配时,对所述待灭火区域的灭火过程进行计时,记为计时时长;
步骤S105:在所述待灭火区域的灭火过程中,对所述待灭火图像进行实时更新并利用所述显示设备显示,以使所述显示设备显示的待灭火图像中所述待灭火区域的尺寸随时间发生变化;
步骤S106:当所述计时时长不小于所述待灭火区域对应的灭火时长时,控制所述显示设备显示的待灭火区域从所述待灭火图像中消失。
由此,利用显示设备显示待灭火图像,其中,待灭火图像是基于背景图像和原始火焰图像生成的,因此,可以利用多种背景图像和多种原始火焰图像生成多种多样的待灭火图像(原始火焰图像还可以通过缩放、裁剪、翻转等方式进行数据增强,再与背景图像结合生成待灭火图像),并在灭火过程中对待灭火图像进行实时更新并显示,这样显示设备所显示的待灭火图像就在不断进行实时的动态调整(待灭火图像中的待灭火区域的尺寸随时间发生变化),因此能够模拟复杂多变的真实灭火场景。
并且,采用图像生成的方式生成待灭火图像,使用户通过观看显示设备的方式体验火灾场景,不需要其他外部设备制造实体的视觉、触觉等体验,成本相对较低。
另一方面,为了使受训人员精准掌握灭火技巧,因此需要先检测模拟灭火器的作用区域是否与待灭火区域相匹配,如果匹配才看作是有效灭火动作,并非只要使用模拟灭火器进行灭火动作就当作是有效灭火,这就对受训人员的灭火技巧提出更高要求,能够快速提升受训人员的有效灭火技能,且这样训练出的灭火技能是真实可靠、更具有实用性的。
本申请对背景图像不作限定,背景图像例如可以是汽车充电站、电瓶车充电站、加油站、楼道、厂房、超市、饭店、实验室等有可能发生火灾的环境的图像。背景图像中可以有一个或多个人物,也可以没有人物。
在一些可选的实施方式中,背景图像可以采用1:1、1:2或者1:5的比例尺(比例尺是表示图上一条线段的长度与地面相应线段的实际长度之比)。
本申请对原始火焰图像的获取方式不作限定,其例如是采用人工智能模型自动生成的火焰图像,也可以是从过往的火灾事故图像(或者火灾事故视频)中利用轮廓检测算法提取得到的火焰图像。
本申请对待灭火区域的形状不作限定,其例如可以是规则形状或者不规则形状。也就是说,待灭火区域可以和待灭火图像中的火焰形状相匹配,也可以是刚好包围火焰形状的一个矩形包围盒或者圆形包围盒。
本申请对待灭火图像中设置的待灭火区域的数量不作限定,其可以是1个或多个。当待灭火区域的数量是多个时,可以针对每个待灭火区域执行步骤S102~步骤S106。
在灭火过程中,所述显示设备显示的待灭火图像中所述待灭火区域的尺寸随时间发生变化是指:随着时间的推移和灭火工作的进行,待灭火区域的尺寸不会长时间地保持不变,而是会变大或者变小,或者先变大后变小。
在实践中存在一定几率的爆燃等特殊燃烧现象,可能会导致待灭火区域突然变大的情况,因此可以通过灭火训练系统模拟这些特殊现象,进一步提升受训人员的实战能力。
在一些可选的实施方式中,本申请的步骤S104中的计时过程可以包括一个连续的时间段。
在另一些可选的实施方式中,本申请的步骤S104中的计时过程可以包括多个不连续的时间段,即只针对作用区域和待灭火区域相匹配的情况进行计时,在灭火过程中当检测到作用区域与待灭火区域不匹配时暂停计时,等到再次匹配时继续计时,使得计时时长用于指示本次灭火过程中作用区域和待灭火区域相匹配的总时长。这种情况下,灭火时长可以维持不变,也可以按照预设规则进行调整,例如每暂停一次将灭火时长增加第一预设比例(例如是10%、15%或者20%,此值可以人工设置),每暂停两次增加第二预设比例(例如是20%、25%或者30%,此值可以人工设置),这样更贴近真实灭火场景,即一旦火灾早期救火不及时,火势会迅速变大,导致灭火时长相应增加。
本申请对灭火时长、计时时长的计量方式不作限定,其例如可以采用秒或者分为单位。
在一个具体应用中,灭火时长30秒钟,受训人员张三手持模拟灭火器,控制模拟灭火器的作用区域与待灭火区域相匹配,并保持该动作30秒钟,期间待灭火图像中的待灭火区域一直减小直到消失,张三完成一次模拟灭火训练。
在另一个具体应用中,灭火时长30秒钟,受训人员李四三手持模拟灭火器,控制模拟灭火器的作用区域与待灭火区域相匹配,随时间推移待灭火图像中的待灭火区域一直减小,在保持该动作20秒钟后,李四手臂酸痛,放下模拟灭火器休息了5秒钟,此时灭火时长动态调整为36秒钟(增加了6秒钟);之后李四再次举起模拟灭火器使作用区域与待灭火区域相匹配,继续保持灭火姿势16秒钟,期间待灭火图像中的待灭火区域一直减小直到消失,李四完成一次模拟灭火训练。
参见图4,图4示出了本申请提供的一种检测作用区域和待灭火区域是否相匹配的流程示意图。在一些可选的实施方式中,检测所述作用区域和所述待灭火区域是否相匹配的过程可以包括:
步骤S201:计算所述作用区域和所述待灭火区域的重合区域占所述待灭火区域的比例;
步骤S202:当所述比例不小于预设比例阈值时,确定所述作用区域和所述待灭火区域相匹配;
步骤S203:当所述比例小于所述预设比例阈值时,确定所述作用区域和所述待灭火区域不匹配。
其中,预设比例阈值是预先设定的比例阈值,其例如是50%、65%、78%、90%等。
由此,上述检测过程计算简单,计算效率高,且计算量小,所消耗的计算资源少。
参见图5,图5示出了本申请提供的另一种检测作用区域和待灭火区域是否相匹配的流程示意图。在另一些可选的实施方式中,检测所述作用区域和所述待灭火区域是否相匹配的过程可以包括:
步骤S301:分别从所述待灭火图像中截取得到所述作用区域对应的子图像和所述待灭火区域对应的子图像;
步骤S302:将所述作用区域对应的子图像和所述待灭火区域对应的子图像输入图像相似度模型,得到这两个子图像之间的相似度;
步骤S303:当检测到所述相似度不小于预设相似度阈值时,确定所述作用区域和所述待灭火区域相匹配;
步骤S304:当检测到所述相似度小于所述预设相似度阈值时,确定所述作用区域和所述待灭火区域不匹配。
其中,预设相似度阈值是预先设定的相似度阈值,其例如是70%、80%、90%等。
其中,所述图像相似度模型的训练过程可以包括:
获取训练集,所述训练集包括多个训练数据,每个所述训练数据包括第一训练图像、第二训练图像以及二者之间的相似度的标注数据;
针对每个所述训练数据,执行以下处理:
将所述训练数据中的第一训练图像和第二训练图像输入预设的深度学习模型,得到所述第一训练图像和所述第二训练图像之间的相似度的预测数据;
基于所述第一训练图像和所述第二训练图像之间的相似度的预测数据和标注数据,对所述深度学习模型的模型参数进行更新;
检测是否满足预设的训练结束条件;如果是,则将训练得到的深度学习模型作为所述图像相似度模型;如果否,则利用下一个所述训练数据继续训练所述深度学习模型。
由此,图像相似度模型可以由大量的训练数据训练得到,能够针对不同的输入数据预测得到相应的相似度,适用范围广,智能化水平高。
通过设计,建立适量的神经元计算节点和多层运算层次结构,选择合适的输入层和输出层,就可以得到预设的深度学习模型,通过该预设的深度学习模型的学习和调优,建立起从输入到输出的函数关系,虽然不能100%找到输入与输出的函数关系,但是可以尽可能地逼近现实的关联关系,由此训练得到的图像相似度模型,可以实现获取两个图像之间的相似度的功能,且计算结果准确性高、可靠性高。
本申请对标注数据的获取方式不作限定,例如可以采用人工标注的方式,也可以采用自动标注或者半自动标注的方式。
本申请对图像相似度模型的训练过程不作限定,其例如可以采用上述监督学习的训练方式,或者可以采用半监督学习的训练方式,或者可以采用无监督学习的训练方式。
本申请对预设的训练结束条件不作限定,其例如可以是训练次数达到预设次数(预设次数例如是1次、3次、10次、100次、1000次、10000次等),或者可以是训练集中的训练数据都完成一次或多次训练,或者可以是本次训练得到的总损失值不大于预设损失值。
在一些可选的实施方式中,所述控制器可以被进一步配置成采用如下方式获取所述待灭火区域对应的灭火时长,即所述步骤S102可以包括:
在所述待灭火区域的灭火过程前,基于所述待灭火区域的尺寸以及所述原始火焰图像对应的燃烧类型,获得所述待灭火区域对应的灭火时长。
由此,在真实火灾中,过火面积不同、燃烧类型不同等都会造成灭火需要的时长不同,考虑(灭火开始之前)待灭火区域尺寸的不同以及原始火焰图像对应的燃烧类型(着火、自燃、闪燃、爆炸)的不同,配置不同的灭火时长,这样更贴近真实灭火场景,进一步提升培训效果。
至于为什么要选择在待灭火区域的灭火过程前获取灭火时长,这是因为一旦开始灭火,则待灭火区域的尺寸会随时间发生变化,因此需要在变化之前完成灭火时长的获取步骤,这样计算得到的灭火时长更真实、可靠。
在另一些可选的实施方式中,所述控制器可以被进一步配置成采用如下方式获取所述待灭火区域对应的灭火时长,即所述步骤S102可以包括:
在所述待灭火区域的灭火过程前,基于所述待灭火区域的尺寸或者所述原始火焰图像对应的燃烧类型,获得所述待灭火区域对应的灭火时长。
在又一些可选的实施方式中,所述控制器可以被进一步配置成采用如下方式获取所述待灭火区域对应的灭火时长,即所述步骤S102可以包括:
在所述待灭火区域的灭火过程前,基于所述待灭火区域的尺寸、所述原始火焰图像对应的燃烧类型以及所述待灭火区域处的燃烧物体的材料阻燃性能参数,获得所述待灭火区域对应的灭火时长。
由此,除了待灭火区域的尺寸、原始火焰图像对应的燃烧类型之外,还考虑待灭火区域处的燃烧物体的材料阻燃性能的不同对灭火时长的影响,进一步贴近真实灭火场景。
这是因为不同材质的燃烧物体在燃烧过程中,灭火难度不同,所需要的灭火时长不同,例如塑料、皮革燃烧起来是相对容易扑灭的,酒精、棉纱、木材、纸制品、汽油、白磷、可燃液体燃烧起来是不容易扑灭的,针对不同材质的燃烧物体,基于燃烧物体的材料阻燃性能参数的不同设置不同的灭火时长,所设置的灭火时长更加科学、合理、真实、可靠,使受训人员在面对真实火灾时,能够根据燃烧物体的不同,提前做出正确的预判,知道自己大概要用多长时间能够将火灾扑灭,从而合理分配自己的注意力,这就使灭火训练真正服务于灭火实战,有助于降低火灾对人民生命、财产造成的损失。
本申请对材料阻燃性能参数的选取不作限定,其可以采用欧育湘、李建军在2007年出版的《材料阻燃性能测试方法》中所提及的参数的一种或多种。
参见图6,图6示出了本申请提供的一种对待灭火图像进行实时更新的流程示意图。在一些可选的实施方式中,所述控制器可以被进一步配置成采用如下方式对所述待灭火图像进行实时更新,即所述步骤S105中对所述待灭火图像进行实时更新的步骤可以包括:
步骤S401:基于所述待灭火区域的尺寸、所述原始火焰图像对应的燃烧类型以及所述待灭火区域处的燃烧物体的材料阻燃性能参数,获取所述待灭火区域在所述灭火时长内的多个时刻的显示参数,所述待灭火区域的显示参数包括尺寸、颜色、亮度、饱和度和对比度中的一种或多种;
步骤S402:基于所述原始火焰图像和所述待灭火区域在每个时刻的显示参数,获取所述待灭火区域在每个时刻的显示图像;
步骤S403:基于所述待灭火区域在每个时刻的显示图像和所述背景图像,获取每个时刻对应的待灭火图像,以使所述显示设备在每个时刻显示对应的待灭火图像。
由此,待灭火区域的显示图像用于指示灭火过程中的火焰变化情况,基于待灭火区域在每个时刻的显示图像和背景图像获取每个时刻的待灭火图像,其中,待灭火区域的显示图像是由原始火焰图像和待灭火区域的显示参数确定的,而显示参数的获取考虑到了待灭火区域的尺寸、原始图像对应的燃烧类型以及燃烧物体的材料阻燃性能参数等多重影响因素,因此基于待灭火区域的显示参数获取的待灭火区域的显示图像更贴近真实灭火场景中的火焰变化情况,能够提供更真实的模拟灭火训练功能。
本申请对多个时刻对应的时刻数量不作限定,其例如可以是2个、3个、5个、8个、10个、100个、1000个等。
在另一些可选的实施方式中,所述待灭火区域的显示参数可以包括尺寸以及每个像素的颜色、亮度、饱和度和对比度中的一种或多种。这样可以进行像素级的图像更新。
参见图7,图7示出了本申请提供的另一种对待灭火图像进行实时更新的流程示意图。在一些可选的实施方式中,所述控制器可以被进一步配置成采用如下方式获取每个时刻对应的待灭火图像,即所述步骤S403可以包括:
步骤S501:基于所述待灭火区域的尺寸、所述原始火焰图像对应的燃烧类型以及所述待灭火区域处的燃烧物体的材料阻燃性能参数,获取所述背景图像在所述灭火时长内的多个时刻的显示参数,所述背景图像的显示参数包括灰度、颜色、亮度、饱和度和对比度中的一种或多种;
步骤S502:基于所述背景图像和所述背景图像在每个时刻的显示参数,获取所述背景图像在每个时刻的显示图像;
步骤S503:将所述背景图像在每个时刻的显示图像作为背景,将所述待灭火区域在每个时刻的显示图像作为前景,合成得到每个时刻对应的待灭火图像。
由此,在对待灭火图像进行实时更新时,采用的是图像合成方法,分别合成多个时刻的待灭火图像,在每个时刻参与合成的图像分别是背景图像的显示图像和待灭火区域的显示图像,考虑到在真实灭火场景中,随着时间推移,待灭火区域对应的燃烧物体以及整个环境中的其他物体并非一成不变的,而是会随着时间发生变化,例如燃烧物体通常会发生颜色、形状、尺寸的变化,环境中的其他物体也可能会被蔓延的火势所点燃,因此,通过在每个时刻对参与合成的背景图像的显示图像也进行实时更新,这样在获取每个时刻的待灭火图像时,参与合成的背景和前景都进行实时更新,能够更进一步地模拟真实灭火场景。
其中,对背景图像的显示图像进行更新时,也考虑到了待灭火区域的尺寸、原始图像对应的燃烧类型以及燃烧物体的材料阻燃性能参数等多重影响因素(这些影响因素会导致整个环境中火势蔓延速度、过火面积不同),因此基于背景图像的显示参数获取的背景图像的显示图像更贴近真实灭火场景中的环境被火灾破坏的情况,进一步提供更真实的模拟灭火训练功能,提升了灭火训练效果。
参见图8,图8示出了本申请提供的一种感测作用区域的流程示意图。在一些可选的实施方式中,所述感测设备可以包括设置于所述模拟灭火器上的位置检测单元和姿态检测单元:
所述控制器可以被进一步配置成采用如下方式感测所述作用区域,即所述步骤S103可以包括:
步骤S601:利用所述位置检测单元获取所述模拟灭火器的喷头的位置信息;
步骤S602:利用所述姿态检测单元获取所述模拟灭火器的喷头的姿态信息;
步骤S603:基于所述模拟灭火器的喷头的位置信息、姿态信息以及所述显示设备的位置信息、姿态信息,确定所述模拟灭火器在所述待灭火图像中的作用区域。
由此,通过设置于模拟灭火器上的位置检测单元和姿态检测单元分别获取模拟灭火器的喷头的位置信息和姿态信息,从而能够根据上述信息以及显示设备的位置信息、姿态信息,确定模拟灭火器在待灭火图像中的作用区域,用于后续作用区域和待灭火区域的匹配检测步骤。
相比于单独通过位置信息或者姿态信息来确定作用区域来说,采用上述方式确定的作用区域,能够考虑到模拟灭火器的喷头自身的位姿以及显示设备的位姿,所确定的作用区域科学、合理,能够贴近真实灭火场景中的作用区域。
本申请对显示设备的位置信息和姿态信息的获取方式不作限定,其例如可以预先存储于控制器,也可以预先存储于云服务器,待使用时从存储位置读取。
参见图9,图9示出了本申请提供的另一种感测作用区域的流程示意图。在一些可选的实施方式中,所述控制器可以被进一步配置成采用如下方式感测所述作用区域,即所述步骤S603可以包括:
步骤S701:基于所述显示设备的位置信息和姿态信息,确定所述待灭火图像所处的平面的位置信息和方向信息;
步骤S702:基于所述平面的位置信息和方向信息、所述模拟灭火器的喷头的位置信息和姿态信息以及预先存储的所述模拟灭火器的喷头的尺寸信息和喷射角度信息,将所述模拟灭火器的喷头处于喷射状态时在所述平面上的投影区域作为所述模拟灭火器在所述待灭火图像中的作用区域。
由此,喷头的尺寸、喷射角度不同,在真实灭火过程中的作用范围是不同的(例如喷头大则作用范围大,喷射角度大则作用范围大),考虑每个模拟灭火器自身喷头的尺寸信息和喷射角度信息对(显示设备处的)待灭火图像的作用区域的影响,进一步贴近真实灭火场景中的作用区域。
本申请中模拟灭火器的喷头例如可以是圆形或者矩形,相应的,喷头的尺寸可以采用直径或者长度、宽度来表示。与光束角、光域角的定义相类似,喷头的喷射角度例如可以是指喷头处于喷射状态时在水平面的投影区域中从喷头处出发的最外围的两个轮廓线所成的角度。
本申请中,所述模拟灭火器的喷头的尺寸信息和喷射角度信息例如可以预先存储于控制器,或者,也可以预先存储于云服务器。
在另一些可选的实施方式中,所述步骤S603可以包括:基于所述显示设备的位置信息和姿态信息,确定所述待灭火图像所处的平面的位置信息和方向信息;
基于所述平面的位置信息和方向信息、所述模拟灭火器的喷头的位置信息和姿态信息以及预先存储的所述模拟灭火器的喷头的尺寸信息和喷射角度信息,将所述模拟灭火器的喷头处于喷射状态时在所述平面上的投影区域的靠近中心的部分区域作为所述模拟灭火器在所述待灭火图像中的作用区域。部分区域在投影区域的占比例如是60%、80%或者90%。
由此,考虑到了中心区域灭火效果相对较好、外围区域灭火效果相对较差的情况。
参见图10,图10示出了本申请提供的一种控制器200的结构框图。控制器200例如可以包括至少一个存储器210、至少一个处理器220以及连接不同平台系统的总线230。
存储器210可以包括易失性存储器形式的可读介质,例如随机存取存储器(RAM)211和/或高速缓存存储器212,还可以进一步包括只读存储器(ROM)213。
其中,存储器210还存储有计算机程序,计算机程序可以被处理器220执行,使得处理器220实现上述任一项控制器的功能,其具体实现方式与上述方法实施方式中记载的实施方式、所达到的技术效果一致,部分内容不再赘述。
存储器210还可以包括具有至少一个程序模块215的实用工具214,这样的程序模块215包括但不限于:操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据,这些示例的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
相应的,处理器220可以执行上述计算机程序,以及可以执行实用工具214。
处理器220可以采用一个或多个应用专用集成电路(ASIC,Application SpecificIntegrated Circuit)、DSP、可编程逻辑器件(PLD,ProgrammableLogic Device)、复杂可编程逻辑器件(CPLD,Complex Programmable Logic Device)、现场可编程门阵列(FPGA,Field-Programmable Gate Array)或其他电子元件。
总线230可以为表示几类总线结构的一种或多种,包括存储器总线或者存储器控制器、外围总线、图形加速端口、处理器或者使用多种总线结构的任意总线结构的局域总线。
控制器200也可以与一个或多个外部设备240例如键盘、指向设备、蓝牙设备等通信,还可与一个或者多个能够与该控制器200交互的设备通信,和/或与使得该控制器200能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等)通信。这种通信可以通过输入输出接口250进行。并且,控制器200还可以通过网络适配器260与一个或者多个网络(例如局域网(LAN),广域网(WAN)和/或公共网络,例如因特网)通信。网络适配器260可以通过总线230与控制器200的其它模块通信。应当明白,尽管图中未示出,可以结合控制器200使用其它硬件和/或软件模块,包括但不限于:微代码、设备驱动器、冗余处理器、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储平台等。
继续参见图2,本申请还提供了一种灭火训练系统,其具体实现方式与上述控制器的实施方式中记载的实施方式、所达到的技术效果一致,部分内容不再赘述。
所述灭火训练系统包括:
上述任一项控制器200;
模拟灭火器100,所述模拟灭火器100设置有喷头,所述模拟灭火器100用于模拟灭火功能;
感测设备300,所述感测设备300用于感测所述模拟灭火器100的喷头的位置信息和姿态信息;
显示设备400,所述显示设备400用于显示待灭火图像。
在一些可选的实施方式中,所述灭火训练系统还可以包括:
充电底座500,所述充电底座500用于为所述模拟灭火器100的可充电电池进行无线充电。
由此,当电子的模拟灭火器100放置于充电底座500时,就能够方便地对模拟灭火器100进行充电。
在一些可选的实施方式中,所述模拟灭火器100还可以设置有扬声器,用于播放预设音频。
由此,能够从听觉上也制造身临其境的感觉,且成本相对较低,可重复利用。
在一些可选的实施方式中,所述控制器200与所述模拟灭火器100可以结合为一体。
在另一些可选的实施方式中,所述控制器200与所述显示设备400可以结合为一体。
在又一些可选的实施方式中,所述控制器200与所述感测设备300可以结合为一体。
在一些可选的实施方式中,所述感测设备300可以包括设置于所述模拟灭火器100上的位置检测单元和姿态检测单元。
本申请对位置检测单元的定位方式不做限定,位置检测单元例如可以采用GPS定位单元、北斗定位单元、伽利略定位单元和格洛纳斯定位单元中的一种或多种。
在另一些可选的实施方式中,所述感测设备300可以包括光学摄像头和/或红外摄像头。
在一些可选的实施方式中,所述光学摄像头和/或所述红外摄像头可以设置于所述显示设备400上。例如可以固定设置于显示设备400的上方。
在又一些可选的实施方式中,所述感测设备300可以包括设置于显示设备400上的红外接收单元以及设置于模拟灭火器100上的红外发射单元。其中,显示设备400上的红外接收单元的数量可以是多个,分布在不同位置。
继续参见图1,本申请还提供了一种控制方法,其具体实现方式与上述控制器的实施方式中记载的实施方式、所达到的技术效果一致,部分内容不再赘述。
所述控制方法用于利用灭火训练系统提供模拟灭火训练功能,所述灭火训练系统包括模拟灭火器、感测设备和显示设备,所述方法包括:
步骤S101:基于背景图像和原始火焰图像,生成待灭火图像并利用所述显示设备显示,所述待灭火图像中设置有待灭火区域;
步骤S102:获取所述待灭火区域对应的灭火时长;
步骤S103:利用所述感测设备感测所述模拟灭火器在所述待灭火图像中的作用区域;
步骤S104:当检测到所述作用区域和所述待灭火区域相匹配时,对所述待灭火区域的灭火过程进行计时,记为计时时长;
步骤S105:在所述待灭火区域的灭火过程中,对所述待灭火图像进行实时更新并利用所述显示设备显示,以使所述显示设备显示的待灭火图像中所述待灭火区域的尺寸随时间发生变化;
步骤S106:当所述计时时长不小于所述待灭火区域对应的灭火时长时,控制所述显示设备显示的待灭火区域从所述待灭火图像中消失。
本申请还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项控制器的功能或者实现上述控制方法的步骤,其具体实现方式与上述控制器的实施方式中记载的实施方式、所达到的技术效果一致,部分内容不再赘述。
参见图11,图11示出了本申请提供的一种用于实现控制方法的程序产品的结构示意图。程序产品可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码,并可以在终端设备,例如个人电脑上运行。然而,本发明的程序产品不限于此,在本申请中,可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
计算机可读存储介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读存储介质还可以是任何可读介质,该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括但不限于无线、有线、光缆、RF等,或者上述的任意合适的组合。可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明操作的程序代码,程序设计语言包括面向对象的程序设计语言诸如Java、C++等,还包括常规的过程式程序设计语言诸如C语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中,远程计算设备可以通过任意种类的网络,包括局域网(LAN)或广域网(WAN),连接到用户计算设备,或者,可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
本申请从使用目的上,效能上,进步及新颖性等观点进行阐述,已符合专利法所强调的功能增进及使用要件,本申请以上的说明书及说明书附图,仅为本申请的较佳实施例而已,并非以此局限本申请,因此,凡一切与本申请构造,装置,特征等近似、雷同的,即凡依本申请专利申请范围所作的等同替换或修饰等,皆应属本申请的专利申请保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种控制器,其特征在于,用于利用灭火训练系统提供模拟灭火训练功能,所述灭火训练系统包括模拟灭火器、感测设备和显示设备,所述控制器被配置成:
基于背景图像和原始火焰图像,生成待灭火图像并利用所述显示设备显示,所述待灭火图像中设置有待灭火区域;
获取所述待灭火区域对应的灭火时长;
利用所述感测设备感测所述模拟灭火器在所述待灭火图像中的作用区域;
当检测到所述作用区域和所述待灭火区域相匹配时,对所述待灭火区域的灭火过程进行计时,记为计时时长;
在所述待灭火区域的灭火过程中,对所述待灭火图像进行实时更新并利用所述显示设备显示,以使所述显示设备显示的待灭火图像中所述待灭火区域的尺寸随时间发生变化;
当所述计时时长不小于所述待灭火区域对应的灭火时长时,控制所述显示设备显示的待灭火区域从所述待灭火图像中消失;
其中,检测所述作用区域和所述待灭火区域是否相匹配的过程包括:
分别从所述待灭火图像中截取得到所述作用区域对应的子图像和所述待灭火区域对应的子图像;
将所述作用区域对应的子图像和所述待灭火区域对应的子图像输入图像相似度模型,得到这两个子图像之间的相似度;
当检测到所述相似度不小于预设相似度阈值时,确定所述作用区域和所述待灭火区域相匹配;
当检测到所述相似度小于所述预设相似度阈值时,确定所述作用区域和所述待灭火区域不匹配。
2.根据权利要求1所述的控制器,其特征在于,所述控制器被进一步配置成采用如下方式获取所述待灭火区域对应的灭火时长:
在所述待灭火区域的灭火过程前,基于所述待灭火区域的尺寸以及所述原始火焰图像对应的燃烧类型,获得所述待灭火区域对应的灭火时长。
3.根据权利要求2所述的控制器,其特征在于,所述控制器被进一步配置成采用如下方式获取所述待灭火区域对应的灭火时长:
在所述待灭火区域的灭火过程前,基于所述待灭火区域的尺寸、所述原始火焰图像对应的燃烧类型以及所述待灭火区域处的燃烧物体的材料阻燃性能参数,获得所述待灭火区域对应的灭火时长。
4.根据权利要求3所述的控制器,其特征在于,所述控制器被进一步配置成采用如下方式对所述待灭火图像进行实时更新:
基于所述待灭火区域的尺寸、所述原始火焰图像对应的燃烧类型以及所述待灭火区域处的燃烧物体的材料阻燃性能参数,获取所述待灭火区域在所述灭火时长内的多个时刻的显示参数,所述待灭火区域的显示参数包括尺寸、颜色、亮度、饱和度和对比度中的一种或多种;
基于所述原始火焰图像和所述待灭火区域在每个时刻的显示参数,获取所述待灭火区域在每个时刻的显示图像;
基于所述待灭火区域在每个时刻的显示图像和所述背景图像,获取每个时刻对应的待灭火图像,以使所述显示设备在每个时刻显示对应的待灭火图像。
5.根据权利要求4所述的控制器,其特征在于,所述控制器被进一步配置成采用如下方式获取每个时刻对应的待灭火图像:
基于所述待灭火区域的尺寸、所述原始火焰图像对应的燃烧类型以及所述待灭火区域处的燃烧物体的材料阻燃性能参数,获取所述背景图像在所述灭火时长内的多个时刻的显示参数,所述背景图像的显示参数包括灰度、颜色、亮度、饱和度和对比度中的一种或多种;
基于所述背景图像和所述背景图像在每个时刻的显示参数,获取所述背景图像在每个时刻的显示图像;
将所述背景图像在每个时刻的显示图像作为背景,将所述待灭火区域在每个时刻的显示图像作为前景,合成得到每个时刻对应的待灭火图像。
6.根据权利要求1所述的控制器,其特征在于,所述感测设备包括设置于所述模拟灭火器上的位置检测单元和姿态检测单元:
所述控制器被进一步配置成采用如下方式感测所述作用区域:
利用所述位置检测单元获取所述模拟灭火器的喷头的位置信息;
利用所述姿态检测单元获取所述模拟灭火器的喷头的姿态信息;
基于所述模拟灭火器的喷头的位置信息、姿态信息以及所述显示设备的位置信息、姿态信息,确定所述模拟灭火器在所述待灭火图像中的作用区域。
7.根据权利要求6所述的控制器,其特征在于,所述控制器被进一步配置成采用如下方式感测所述作用区域:
基于所述显示设备的位置信息和姿态信息,确定所述待灭火图像所处的平面的位置信息和方向信息;
基于所述平面的位置信息和方向信息、所述模拟灭火器的喷头的位置信息和姿态信息以及预先存储的所述模拟灭火器的喷头的尺寸信息和喷射角度信息,将所述模拟灭火器的喷头处于喷射状态时在所述平面上的投影区域作为所述模拟灭火器在所述待灭火图像中的作用区域。
8.一种灭火训练系统,其特征在于,所述灭火训练系统包括:
权利要求1-7任一项所述的控制器;
模拟灭火器,所述模拟灭火器设置有喷头,所述模拟灭火器用于模拟灭火功能;
感测设备,所述感测设备用于感测所述模拟灭火器的喷头的位置信息和姿态信息;
显示设备,所述显示设备用于显示待灭火图像。
9.一种控制方法,其特征在于,用于利用灭火训练系统提供模拟灭火训练功能,所述灭火训练系统包括模拟灭火器、感测设备和显示设备,所述方法包括:
基于背景图像和原始火焰图像,生成待灭火图像并利用所述显示设备显示,所述待灭火图像中设置有待灭火区域;
获取所述待灭火区域对应的灭火时长;
利用所述感测设备感测所述模拟灭火器在所述待灭火图像中的作用区域;
当检测到所述作用区域和所述待灭火区域相匹配时,对所述待灭火区域的灭火过程进行计时,记为计时时长;
在所述待灭火区域的灭火过程中,对所述待灭火图像进行实时更新并利用所述显示设备显示,以使所述显示设备显示的待灭火图像中所述待灭火区域的尺寸随时间发生变化;
当所述计时时长不小于所述待灭火区域对应的灭火时长时,控制所述显示设备显示的待灭火区域从所述待灭火图像中消失;
其中,检测所述作用区域和所述待灭火区域是否相匹配的过程包括:
分别从所述待灭火图像中截取得到所述作用区域对应的子图像和所述待灭火区域对应的子图像;
将所述作用区域对应的子图像和所述待灭火区域对应的子图像输入图像相似度模型,得到这两个子图像之间的相似度;
当检测到所述相似度不小于预设相似度阈值时,确定所述作用区域和所述待灭火区域相匹配;
当检测到所述相似度小于所述预设相似度阈值时,确定所述作用区域和所述待灭火区域不匹配。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7任一项所述控制器的功能或者实现权利要求9所述控制方法的步骤。
CN202210494148.XA 2022-05-05 2022-05-05 控制器、灭火训练系统、控制方法及计算机可读存储介质 Active CN114904199B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210494148.XA CN114904199B (zh) 2022-05-05 2022-05-05 控制器、灭火训练系统、控制方法及计算机可读存储介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210494148.XA CN114904199B (zh) 2022-05-05 2022-05-05 控制器、灭火训练系统、控制方法及计算机可读存储介质

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114904199A CN114904199A (zh) 2022-08-16
CN114904199B true CN114904199B (zh) 2023-01-31

Family

ID=82767424

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210494148.XA Active CN114904199B (zh) 2022-05-05 2022-05-05 控制器、灭火训练系统、控制方法及计算机可读存储介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114904199B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116052500B (zh) * 2023-01-31 2024-10-15 苏州安全精灵智能科技有限公司 口罩防护体验方法、电子设备、系统及可读存储介质

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2881482B2 (ja) * 1990-06-27 1999-04-12 株式会社京都科学 消火器操作練習装置
CN202632578U (zh) * 2012-06-13 2012-12-26 朝阳艾特电力节能科技有限公司 消防模拟演练装置
JP6587585B2 (ja) * 2016-06-29 2019-10-09 国立大学法人京都工芸繊維大学 体感型消火訓練システム、消火訓練用火災模擬装置、消火訓練用火災模擬方法およびプログラム
WO2018008778A1 (ko) * 2016-07-07 2018-01-11 주식회사 대갑 체감형 소방훈련 시뮬레이션 시스템
CN107281688A (zh) * 2017-07-26 2017-10-24 北京航天慧工科技有限公司 消防训练系统
CN210804836U (zh) * 2019-09-09 2020-06-19 南京临界风行科技有限公司 一种3d模拟灭火器系统
KR102295387B1 (ko) * 2020-04-23 2021-08-30 서울특별시 소방 훈련용 장치
CN112439151B (zh) * 2020-11-18 2022-03-08 宝钢特钢韶关有限公司 一种模拟火源、模拟灭火器及仿真灭火教学系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN114904199A (zh) 2022-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105096685B (zh) 石化火灾场景多感知应急训练系统
CN108648402A (zh) 智能火灾报警方法、终端及存储介质
JPWO2008066093A1 (ja) 位置依存情報表現システム、位置依存情報表現制御装置および位置依存情報表現方法
CN109819043A (zh) 三维智能应急消防平台系统及其操作方法
CN104240547A (zh) 灭火救援指挥计算机模拟训练系统
KR101927899B1 (ko) 교육용 소화기 및 증강현실 구동단말기를 포함하는 증강현실 소방교육 시스템
CN106652625A (zh) 交互式虚拟现实消防训练系统
CN114904199B (zh) 控制器、灭火训练系统、控制方法及计算机可读存储介质
CN112439151B (zh) 一种模拟火源、模拟灭火器及仿真灭火教学系统
CN109427219B (zh) 基于增强现实教育场景转换模型的防灾学习方法和装置
CN113487929A (zh) 一种vr多人协作模拟灭火方法
CN109147426A (zh) 一种一体式vr教育实训系统
CA2227733C (fr) Installation pedagogique pour l'apprentissage et l'entrainement a l'utilisation de moyens d'intervention contre un incendie
KR102212241B1 (ko) 혼합현실 기반의 소방 체험 시스템
EP2284820A1 (en) Method for training the use of fire-fighting equipment
WO2018009075A1 (en) Training system
KR102070641B1 (ko) 화재진압 학습시스템 및 그 방법
KR102300082B1 (ko) 센서 기반 가상 소방 도구를 이용한 소방 훈련 프로그램 제공 장치 및 방법과 이를 이용한 실감형 소방 훈련 시스템
Carrozzino et al. Virtual reality training for post-earthquake rescue operators
CN111862712A (zh) 一种基于vr环境的云台手操控训练系统
US20230237921A1 (en) Mixed Reality Content Generation
CN114566073B (zh) 一种基于混合现实的多种灭火场景训练装置及控制方法
KR101778557B1 (ko) 소화기 사용 감지 시스템 및 이를 이용한 소화기 사용 감지 방법
CN112023324B (zh) 一种模拟火灾现场的消防训练系统
CN115554641A (zh) 大数据消防在线演习系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant