CN115120913A - 一种智能消防车视觉感知系统 - Google Patents

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赵玉婷
丁理
王喆
潘伟
汪龙
赵子逸
黄宏宏
崔祥
王�琦
李梦楠
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Hefei Shineng Electronic Technology Co ltd
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Hefei Shineng Electronic Technology Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种智能消防车视觉感知系统，包括有嵌入式硬件平台，所述嵌入式硬件平台分别连接有视觉辅助驾驶子系统和点火精确识别喷射子系统，所述视觉辅助驾驶子系统连接有若干个可见光相机，所述点火精确识别喷射子系统连接有红外相机，本发明涉及智能消防车技术领域。本发明，解决传统的消防救援灭火主要依靠消防员携带消防设备冲到第一线，然而火灾现场情况复杂多变，常常会存在地形复杂、高温过高、易燃易爆、烟雾浓度大、有毒气体引入等危害消防员人身生命安全的因素的问题。

Description

一种智能消防车视觉感知系统
技术领域
本发明涉及智能消防车技术领域，特别是涉及一种智能消防车视觉感知系统。
背景技术
火灾作为最为常见的突发性灾害之一，伤亡人数多达上千，给受害人的身心与财产带来了极大的损害，给国家的经济发展带来了重大损失。传统的消防救援灭火主要依靠消防员携带消防设备冲到第一线，然而火灾现场情况复杂多变，常常会存在地形复杂、高温过高、易燃易爆、烟雾浓度大、有毒气体引入等危害消防员人身生命安全的因素。
发明内容
为了解决传统的消防救援灭火主要依靠消防员携带消防设备冲到第一线，然而火灾现场情况复杂多变，常常会存在地形复杂、高温过高、易燃易爆、烟雾浓度大、有毒气体引入等危害消防员人身生命安全的因素的问题，本发明的目的是提供一种智能消防车视觉感知系统。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种智能消防车视觉感知系统，包括有嵌入式硬件平台，所述嵌入式硬件平台分别连接有视觉辅助驾驶子系统和点火精确识别喷射子系统，所述视觉辅助驾驶子系统连接有若干个可见光相机，所述点火精确识别喷射子系统连接有红外相机；
所述视觉辅助驾驶子系统包括有数据融合单元和展示单元，所述数据融合单元和展示单元共同连接有360度全景影像拼接单元、双目测距单元、车道检测与跟踪单元和目标识别单元，用于对各视觉感知单元反馈的位置、距离、影像等信息进行综合分析，告知消防车行进策略，同时通过信息可视化展示为消防车驾驶提供辅助；
所述点火精确识别喷射子系统包括有点火精确识别单元，所述点火精确识别单元连接有空间定位解算单元，所述空间定位解算单元连接有控制系统，用于通过控制系统实时接收点火精确识别单元、空间定位解算单元反馈信息，根据火点位置信息，控制消防车喷射枪精确运动到指定位置完成对火点的喷灭。
优选的，所述嵌入式硬件平台用于数据的综合处理，包括基于Keystone系列DSP的智能图像处理系统、基于GPU的智能图像处理系统及基于STM32系列的控制系统。
优选的，所述全景影像拼接单元与若干个可见光相机连接，用于通过可见光相机采集图像后，实现对消防车周围360°范围内的全景图像拼接，拼接后的图像可以清晰的反映消防车周围的情况，为进入火场或泊车提供可视参考。
优选的，所述双目测距单元与若干个可见光相机连接，用于通过可见光相机采集图像后，实现对消防车前进方向的移动/非移动单位的距离信息的计算。
优选的，所述车道线检测与跟踪单元和若干个可见光相机连接，用于通过可见光相机采集图像后，实现对图像数据中车道线的检测、识别与跟踪。
优选的，所述目标识别单元若干个可见光相机连接，用于通过可见光相机采集图像后，实现对消防车前进方向的行人、车、楼宇等感兴趣目标的识别并标定目标在图像中的位置。
优选的，所述点火精确识别单元与红外相机连接，用于通过红外相机采集图像后，实时定位图像中的火点位置，按照危险等级进行排序，将结果反馈给控制系统。
优选的，所述空间定位解算单元用于根据红外相机、消防车上的喷射枪、控制系统三者间的位置关系，实时解算出火点在空间中的精确位置，将结果反馈给控制系统。
与现有技术相比，本发明实现的有益效果：本发明，通过数据融合单元和展示单元对各视觉感知单元反馈的位置、距离、影像等信息进行综合分析，告知消防车行进策略，同时通过信息可视化展示为消防车驾驶提供辅助；本发明，通过控制系统实时接收点火精确识别单元、空间定位解算单元反馈信息，根据火点位置信息，控制消防车喷射枪精确运动到指定位置完成对火点的喷灭；本发明，采用多个相机作为数据采集节点，在车载嵌入式硬件平台处理实时数据，实现360度全景影像拼接、双目测距、车道线检测与跟踪、目标识别等功能，最终为消防车驾驶提供辅助决策信息，在消防车安全行驶到火灾现场后，调用火点精确识别喷射系统，该系统采用红外相机作为数据采集节点，利用车载总线作为数据传输渠道，将实时数据传输至火点识别单元处理，从而实现火点精确识别，之后进行火点空间定位解算，将火点位置信息反馈给控制系统，控制系统精确操作喷射枪抵达指定位置，完成对火点的精确喷灭任务。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式来进一步详细说明本发明：
图1为本发明的整体的结构示意图；
图2为本发明的视觉辅助驾驶子系统的结构示意图；
图3为本发明的点火精确识别喷射子系统的结构示意图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1至图3。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
本发明提供一种技术方案：一种智能消防车视觉感知系统，包括有嵌入式硬件平台，所述嵌入式硬件平台分别连接有视觉辅助驾驶子系统和点火精确识别喷射子系统，所述视觉辅助驾驶子系统连接有若干个可见光相机，所述点火精确识别喷射子系统连接有红外相机；
所述视觉辅助驾驶子系统包括有数据融合单元和展示单元，所述数据融合单元和展示单元共同连接有360度全景影像拼接单元、双目测距单元、车道检测与跟踪单元和目标识别单元，用于对各视觉感知单元反馈的位置、距离、影像等信息进行综合分析，告知消防车行进策略，同时通过信息可视化展示为消防车驾驶提供辅助；
所述点火精确识别喷射子系统包括有点火精确识别单元，所述点火精确识别单元连接有空间定位解算单元，所述空间定位解算单元连接有控制系统，用于通过控制系统实时接收点火精确识别单元、空间定位解算单元反馈信息，根据火点位置信息，控制消防车喷射枪精确运动到指定位置完成对火点的喷灭。
所述嵌入式硬件平台用于数据的综合处理，包括基于Keystone系列DSP的智能图像处理系统、基于GPU的智能图像处理系统及基于STM32系列的控制系统。
所述全景影像拼接单元与若干个可见光相机连接，用于通过可见光相机采集图像后，实现对消防车周围360°范围内的全景图像拼接，拼接后的图像可以清晰的反映消防车周围的情况，为进入火场或泊车提供可视参考。
所述双目测距单元与若干个可见光相机连接，用于通过可见光相机采集图像后，实现对消防车前进方向的移动/非移动单位的距离信息的计算。
所述车道线检测与跟踪单元和若干个可见光相机连接，用于通过可见光相机采集图像后，实现对图像数据中车道线的检测、识别与跟踪。
所述目标识别单元若干个可见光相机连接，用于通过可见光相机采集图像后，实现对消防车前进方向的行人、车、楼宇等感兴趣目标的识别并标定目标在图像中的位置。
所述点火精确识别单元与红外相机连接，用于通过红外相机采集图像后，实时定位图像中的火点位置，按照危险等级进行排序，将结果反馈给控制系统。
所述空间定位解算单元用于根据红外相机、消防车上的喷射枪、控制系统三者间的位置关系，实时解算出火点在空间中的精确位置，将结果反馈给控制系统。
使用时，采用多个相机作为数据采集节点，在车载嵌入式硬件平台处理实时数据，实现360度全景影像拼接、双目测距、车道线检测与跟踪、目标识别等功能，最终为消防车驾驶提供辅助决策信息，在消防车安全行驶到火灾现场后，调用火点精确识别喷射系统，该系统采用红外相机作为数据采集节点，利用车载总线作为数据传输渠道，将实时数据传输至火点识别单元处理，从而实现火点精确识别，之后进行火点空间定位解算，将火点位置信息反馈给控制系统，控制系统精确操作喷射枪抵达指定位置，完成对火点的精确喷灭任务。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种智能消防车视觉感知系统，包括有嵌入式硬件平台，其特征在于：所述嵌入式硬件平台分别连接有视觉辅助驾驶子系统和点火精确识别喷射子系统，所述视觉辅助驾驶子系统连接有若干个可见光相机，所述点火精确识别喷射子系统连接有红外相机；
所述视觉辅助驾驶子系统包括有数据融合单元和展示单元，所述数据融合单元和展示单元共同连接有360度全景影像拼接单元、双目测距单元、车道检测与跟踪单元和目标识别单元，用于对各视觉感知单元反馈的位置、距离、影像等信息进行综合分析，告知消防车行进策略，同时通过信息可视化展示为消防车驾驶提供辅助；
所述点火精确识别喷射子系统包括有点火精确识别单元，所述点火精确识别单元连接有空间定位解算单元，所述空间定位解算单元连接有控制系统，用于通过控制系统实时接收点火精确识别单元、空间定位解算单元反馈信息，根据火点位置信息，控制消防车喷射枪精确运动到指定位置完成对火点的喷灭。
2.根据权利要求1所述的一种智能消防车视觉感知系统，其特征在于：所述嵌入式硬件平台用于数据的综合处理，包括基于Keystone系列DSP的智能图像处理系统、基于GPU的智能图像处理系统及基于STM32系列的控制系统。
3.根据权利要求1所述的一种智能消防车视觉感知系统，其特征在于：所述全景影像拼接单元与若干个可见光相机连接，用于通过可见光相机采集图像后，实现对消防车周围360°范围内的全景图像拼接，拼接后的图像可以清晰的反映消防车周围的情况，为进入火场或泊车提供可视参考。
4.根据权利要求1所述的一种智能消防车视觉感知系统，其特征在于：所述双目测距单元与若干个可见光相机连接，用于通过可见光相机采集图像后，实现对消防车前进方向的移动/非移动单位的距离信息的计算。
5.根据权利要求1所述的一种智能消防车视觉感知系统，其特征在于：所述车道线检测与跟踪单元和若干个可见光相机连接，用于通过可见光相机采集图像后，实现对图像数据中车道线的检测、识别与跟踪。
6.根据权利要求1所述的一种智能消防车视觉感知系统，其特征在于：所述目标识别单元若干个可见光相机连接，用于通过可见光相机采集图像后，实现对消防车前进方向的行人、车、楼宇等感兴趣目标的识别并标定目标在图像中的位置。
7.根据权利要求1所述的一种智能消防车视觉感知系统，其特征在于：所述点火精确识别单元与红外相机连接，用于通过红外相机采集图像后，实时定位图像中的火点位置，按照危险等级进行排序，将结果反馈给控制系统。
8.根据权利要求1所述的一种智能消防车视觉感知系统，其特征在于：所述空间定位解算单元用于根据红外相机、消防车上的喷射枪、控制系统三者间的位置关系，实时解算出火点在空间中的精确位置，将结果反馈给控制系统。
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