CN116978181A - 一种兼具日常照明功能的led应急灯控制方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及LED应急灯领域，尤其是一种兼具日常照明功能的LED应急灯控制方法及其装置，获取通过摄像机拍摄到的图片信息；对图片中的火焰图像进行识别；楼面可以从外部被人发现的途径是从窗户处透出的火光，当摄像机捕捉到火光信息后，第一时间应为火情发生处进行打光，提供照明，一方面有利于屋内的人失去逃生渠道而务必从窗户处逃生时，提供有利的楼面观察环境，方便逃生者找到附着点，并采取移动措施，移动至下一楼层处，避开火向上漫延的路径，另一方面，方便其他楼层的住户或者楼下的有意愿采取救援措施的人员提供良好的观察环境，以便于采取及时的应急救援手段。

Description

一种兼具日常照明功能的LED应急灯控制方法及其装置

技术领域

本发明涉及LED应急灯领域，尤其涉及一种兼具日常照明功能的LED应急灯控制方法及其装置。

背景技术

随着城市化的不断发展，越来越多的高层居民建筑拔地而起，越来越多的小区安全管理逐渐成为亟待解决的重要问题，传统的小区人行道由于灯光配置不足，光线较暗，会配制路灯进行照明，以方便居民夜间行走。

现有技术公开了申请号为CN201710875699.X的一种基于安全管理的城市小区人行道智能照明系统，包括监控终端以及均布在小区人行道各个地点的照明监控单元，照明监控单元包括射频标签、射频扫描模块、人体数量红外感应单元、应急用的第一LED照明灯、LED补光灯、监控抓拍摄像头、微处理器、数据通讯模块，监控终端包括供电单元、亮度采集模块、中央处理模块、拍摄存储模块、开关控制模块。现有技术给小区的人行道提供了夜间的智能照明，但是照明方式单一，不便于对突发情况进行应急照明，例如小区的火灾发生时，照明灯不便于根据实际的需要对楼栋进行打光，并找到准确的位置，逃生人员和救护人员难以观察楼栋表面的信息及时采取逃生措施；

因此，提出一种兼具日常照明功能的LED应急灯控制方法及其装置的发明，以对发生火灾的楼栋，及楼栋的具体楼层进行应急照明，在小区的火灾发生时，照明灯可以根据实际的需要对楼栋进行打光，并找到准确的位置，以便于逃生人员和救护人员观察楼栋表面的信息及时采取逃生措施。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在小区的火灾发生时，照明灯不便于根据实际的需要对楼栋进行打光，并找到准确的位置，以便于逃生人员和救护人员难以观察楼栋表面的信息及时采取逃生措施的缺点，而提出的一种兼具日常照明功能的LED应急灯控制方法及其装置。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

第一方面，提出一种兼具日常照明功能的LED应急灯控制方法，具体的，该控制方法包括：

获取通过摄像机拍摄到的图片信息；

应理解，摄像机从LED应急灯的连接座位置向上仰拍，对对应单元楼的楼面情况进行拍摄捕捉，进而实现对楼面的监看，夜间，如果单元房间着火时，会异常明显，被第一时间拍摄到，楼层标志装置在夜间处于发光状态，也可以被清楚的拍摄到。

对图片中的火焰图像进行识别；

若识别到火焰信息，则生成第一控制信息，以启动活动式LED照明灯；

发送第一控制信息；

应理解，当火灾发生后，楼面可以从外部被人发现的途径是从窗户处透出的火光，当摄像机捕捉到火光信息后，第一时间应为火情发生处进行打光，提供照明，一方面有利于屋内的人失去逃生渠道而务必从窗户处逃生时，提供有利的楼面观察环境，方便逃生者找到附着点，并采取移动措施，移动至下一楼层处，避开火向上漫延的路径，另一方面，方便其他楼层的住户或者楼下的有意愿采取救援措施的人员提供良好的观察环境，以便于采取及时的应急救援手段。

对图片中的楼层标志图像在图片中的位置信息和图片中的火焰图像在图片中的位置信息进行识别；

判断楼层标志与火焰图像在图片中的相对位置信息，以确定火焰位于的楼层位置；

应理解，对图片中的图像进行识别是现有技术，例如，对图片中的图像进行自动识别框选，可以快速完成，并且需要进一步的说明摄像机在仰拍的过程中，图片中相同的图像会在图片中出现的大小和形态会有变化，但是，上下左右的位置关系依然是清晰的，当被框选后，依然可以清晰捕捉到位置关系，因此，这里的位置信息主要包括两个方面，一方面是对楼层标志图像的具体呈现信息进行识别，例如示意处汉字、数字等楼层信息的，这些汉字或者数字可以具体细化到具体楼层、户的位置是东户还是西户，可以通过通常认识知道具体楼层，另一方面通过对图片中楼层标志图像和火焰图像进行自动框选，确定，楼层标志图像和火焰图像在图片的中的相对位置，进行判断楼层标志图像和火焰图像之间的位置关系，进而自动识别火情发生位置与住户的楼层位置进行对应，便于给活动式LED照明灯的打光照射角度提供调节依据。

生成第二控制信息，以控制角度调节装置调节活动式LED照明灯的照明角度，以根据楼层信息找到需要的应急照明区域；

发送第二控制信息；

应理解，获取到火情发生位置后，需要对调节活动式LED照明灯的照明角度的角度调节装置进行进行控制，也就是对角度调节装置具有的电机进行控制，以控制电机进行旋转，调整横向的照射角度，以控制角度调节装置具有的电动伸缩杆进行伸缩调节，对翻转架相对旋转台的翻转角度进行调整，进而实现对竖向方向的照明角度进行调整，进而实现一个理想的照明状态。

需要进一步说明的是，所述楼层标志为具有呈现对应的数字信息、汉字信息的发光模块，代表所述楼层标志位于同一单元的同一高度方向上，且位于对应楼层的窗户的上方且靠近窗口上边缘的墙面上；

需要在进一步说明的是，对角度调节装置对活动式LED照明灯的照明角度的调整与楼层标志一一对应，以便于根据楼层标志信息准确找到照明角度。

可选地，还包括识别图像中的楼层标志在图片中的位置信息和火焰图像在图片中的相对位置信息的方法，具体的，该方法包括以下步骤：

将图片中出现的h个楼层标志图像和火焰图像进行自动框选标注；

选取以标注框的中心点为位置点，以确定楼层标志图像的M₁位置点、M₂位置点······M_h-1位置点及M_h位置点，以确定火焰图像的N位置点；

应理解，在对图像进行框选后，框选的标注具体可以为方形，进而可以一方形框拐角连接的两个边的中点标注垂直线，两条标注的垂直线形成交叉，两条标注的垂直线的交叉点就是在图片中确定的相应图像的位置点，也就是图······中示意的M_h位置和N位置点。

识别火焰图像信息在图片中的N位置点，识别图片中的M₁位置点、M₂位置点······M_h-1位置点、及M_h位置点；

计算照片中的N位置点分别与M₁位置点、M₂位置点······M_h-1位置点、及M_h位置点之间的距离，测得的距离值为d₁、d_2、d₃······d_h-1及d_h；

应理解，距离d_h指代的是在图片中火焰图像被自动框选后识别的N位置点与楼层标志图像在图片中被框选后识别的M_h位置点之间的距离，这个距离d_h是相对图片这个整体成像作为基础进行测量的，通过图片呈现出来的图像信息来定性单元楼实际的火情发生位置。

获取距离d_h最小的对应的M_h位置点，根据M_h位置点的楼层标志信息确定楼层，进而相对楼层标志信息确定着火位置。

需要进一步说明的是，自动框选标注过程中，会需要通过卷积神经网络提取图像特征，卷积神经网络提取图像特征的卷积网络主要包括卷积层、池化层和全连接层，下面将分别对其进行介绍。卷积网络主要包括卷积层，池化层，全连接层，下面将分别对其进行介绍。卷积层的输入来自输入层或采样层。卷积操作的实质就是一个函数在另外一个函数上的加权叠加，具体函数为：

（1）

在式(1）中，对应到卷积神经网络中，将原始图像或者特征图看作，将/>看作卷积核；图8展示了一次卷积操作中的某一步，卷积核函数为/>；

对于图8中左边7×7的图像，卷积核大小为3×3，滑动步长为1，卷积一次后，生成特征图大小为5×5；

进行卷积运算会生成多张不同的特征图，如式1所示。卷积神经网络的训练主要就是训练核函数。训练核函数为：（式2），在式2中，/>表示第/>卷积层的输出结果，/>表示激活函数，符号/>表示卷积操作，/>表示第/>层第/>个特征图的卷积核，/>表示生成第/>个特征图所用到的偏置项。

从式2可以看出，可以组合第层的若干特征图，以生成第/>层的特征图。卷积层的下一层为采样层，通过下采样（池化）操作一方面可以大大减少模型的参数和计算量，同时也能够提取到更好的图像特征，去除掉部分图像中的噪声干扰。下采样操作表示为：（式3），在式3中，/>函数表示池化操作。最大值池化和均值池化是最常用的池化操作。最大值池化提取要进行池化操作的区域特征值中的最大值作为采样结果。而均值池化将要进行池化操作的区域特征值进行平均作为池化结果。均值池化的优点在于可以减少均值的偏移提升模型的鲁棒性。全连接层可以将网络前半部分多个卷积层和池化层提取到的多张特征图进行综合的分析和变换。同时可以对特征的维度进行变换，得到固定维数的特征。方便后续进行分类或特征提取操作。全连接层计算表示为：(式4)，在式4中，/>表示由卷积层和池化层得到的特征图，/>表示权重矩阵，/>表示偏置项，/>表示激活函数，对特征进行非线性变换。

可选地，还包括同一栋楼的一侧设置的多个LED应急灯上的应急用的LED照明灯之间的照明配合方法，具体的，该方法包括以下步骤：

获取采集到火焰图像信息的摄像机对应的第一位置A处的活动式LED照明灯的位置信息；

生成第三控制信息，以控制相邻的第二位置和第三位置的活动式LED照明灯对应位置的角度调节装置调节第二位置和第三位置的活动式LED照明灯进行角度调节向第一位置处的活动式LED照明灯照射的方向偏移照射；

发送第三控制信息；

应理解，处理器在对获取火情情况进行识别判断后，生成第三控制信息，并将第三控制信息发送给相邻的第二位置处和第三位置处的活动式LED照明灯，以便于控制相邻的第二位置处和第三位置处的活动式LED照明灯进行角度调整，以便于辅助照明，进而使得火情发生位置周围可以得到充分的照明，以便于救援者和逃生者清楚找到墙体的附着点，以避开火情发生地和向上漫延的火势位置。

可选地，还包括温度传感器和播音器，温度传感器获取信息后对播音器间接的控制方法包括以下步骤：

获取高温信息；

应理解，所述高温信息具体为温度传感器感应到的墙体温度和穿出窗户的火焰温度，温度传感器可以对墙体温度和附近空气温度进行感应识别，由于温度传感器是安装在窗户上方对应的墙面上，解决窗户的位置，当未发生火灾时，温度传感器所感应到的温度时墙体与空间温度进行热传导而具有的常态温度，墙体在白天暴晒后，墙面的最高温度可达到80摄氏度左右，为了防止误判断，将墙面温度处于100摄氏度以下定为常态温度，但是当墙内部发生火灾时，并且火焰靠近温度传感器处于靠近窗户的位置，会快速感应到温度的变化，当传感器感应到温度大于100摄氏度时，说明墙体内部发生了火灾，导致墙体温度高于常态，需要及时进行提醒；

根据传感器感应到的温度信息值生成第四控制信息，以控制对应位置的LED应急灯中的播音器对楼层的火灾情况进行播报；

应理解，温度传感器识别到温度高于常态时，会生成第四控制信息，控制对应位置的LED应急灯主体上的播音器播报警示信息，当温度传感器检测到高温信息为低于100摄氏度时，处于常态温度，不做信息请求，当温度传感器检测到高温信息为高于100摄氏度小于900摄氏度时，由于不燃结构的一般建筑物火灾温度大约在900摄氏度，取这个温度值点，用于判断墙体温度处于非常规状态，具有火情，因此，生成第四控制信息，控制对应配合的对应位置的LED应急灯主体中的播音器播报警示信息，对楼上或者对应位置单元房内的人员进行语音提醒，进行初步提醒，并且说明火情还未透过窗户漫延到楼上，当温度传感器检测到高温信息为高于1000摄氏度时，证明温度传感器接触到火苗外延，证明火焰已经漫延至窗户的上方，要对楼上的住户进行更为紧迫的语音提醒，并且告知楼上住户要远离窗台，快速撤离房间。

发送第四控制信息。

进一步的实施过程中，实施播音器受到控制播放的方法，具体的，包括以下步骤：

获取第四控制信息；

播放对楼层的火灾情况进行介绍的声音信息。

进一步的实施过程中，所述播音器受到控制播放的具体方法还包括

当温度传感器检测到高温信息为低于100摄氏度时，播音器保持安静；

当温度传感器检测到温度信息为高于100摄氏度小于900摄氏度时，播音器播放警示字段，警示字段为“楼下有火情，请xxx住户安全撤离”；

高温信息为高于1000摄氏度时，播音器播放警示字段，警示字段为“楼下有火势已漫延至窗户，请xxx住户立刻撤离，请勿靠近窗台”。

第二方面，提供一种兼具日常照明功能的LED应急灯控制装置，具体的，包括以下单元：

获取单元，用于获取通过摄像机拍摄到的图片信息；

识别单元，用于对火焰图像信息进行识别，还用于对图片中的楼层标志图像在图片中的位置信息和图片中的火焰图像在图片中的位置信息进行识别；

判断单元，用于判断楼层标志与火焰图像在图片中的相对位置信息，以确定火焰位于的楼层位置；

信息生成单元，用于生成第一控制信息，以启动活动式LED照明灯；还用于生成第二控制信息，以控制角度调节装置调节第一位置的活动式LED照明灯的照明角度，以根据楼层信息找到需要的应急照明区域；

信息发送单元，用于发送第一控制信息和第二控制信息。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

一、当火灾发生后，楼面可以从外部被人发现的途径是从窗户处透出的火光，当摄像机捕捉到火光信息后，第一时间应为火情发生处进行打光，提供照明，一方面有利于屋内的人失去逃生渠道而务必从窗户处逃生时，提供有利的楼面观察环境，方便逃生者找到附着点，并采取移动措施，移动至下一楼层处，避开火向上漫延的路径，另一方面，方便其他楼层的住户或者楼下的有意愿采取救援措施的人员提供良好的观察环境，以便于采取及时的应急救援手段。

二、摄像机在仰拍的过程中，当图片中的图像被框选后，依然可以清晰捕捉到位置关系，因此，这里的位置信息主要包括两个方面，一方面是对楼层标志图像的具体呈现信息进行识别，另一方面通过对图片中楼层标志图像和火焰图像进行自动框选，确定，楼层标志图像和火焰图像在图片的中的相对位置，进行判断楼层标志图像和火焰图像之间的位置关系，进而自动识别火情发生位置与住户的楼层位置进行对应，便于给活动式LED照明灯的打光照射角度提供调节依据。

三、距离d_h指代的是在图片中火焰图像被自动框选后识别的N位置点与楼层标志图像在图片中被框选后识别的M_h位置点之间的距离，这个距离d_h是相对图片这个整体成像作为基础进行测量的，通过图片呈现出来的图像信息来定性单元楼实际的火情发生位置。

附图说明

图1为本发明的第一方法流程图。

图2为本发明的第二方法流程图。

图3为本发明的装置的模块图。

图4为本发明的第一位置、第二位置和第三位置的LED应急灯主体的排列示意图。

图5为本发明的LED应急灯主体的第一结构示意图。

图6为图5中D部分放大图。

图7为本发明的LED应急灯主体的第二结构示意图。

图8为本发明中一次卷积操作中的其中一步的示意图。

图9为本发明中N位置点与M₁位置、M₂位置······M_h-1位置、及M_h位置之间的距离d的示意图。

图10为图9中E部分放大图。

图中：获取单元301、识别单元302、判断单元303、信息生成单元304、信息发送单元305、灯杆401、连接座402、固定式LED照明灯403、活动式LED照明灯404、旋转台405、翻转架406、电动伸缩杆407、摄像机408。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

为了更好地理解本发明中行人交通违规识别方法，首先对本发明实施例涉及的装置、器件以及特殊定义的词进行解释。

如图4至图7所示，本申请中的一种兼具日常照明功能的LED应急灯控制方法中提到的兼具日常照明功能的LED应急灯具体为如图4所示的第一位置A、第二位置B和第三位置C排列的LED应急灯主体，LED应急灯主体包括灯杆401、连接座402、固定式LED照明灯403、活动式LED照明灯404、角度调节装置和摄像机408；

需要说明的是，连接座402固定安装在灯杆401顶端，固定式LED照明灯403安装在连接座402一侧，摄像机408安装在连接座402的顶端，并且通过架体进行架设，架体可以进行角度调整，以便于抬高高度便于找到良好的拍摄视野；

角度调节装置具体可以有电机、旋转台405、翻转架406、电动伸缩杆407；

需要说明的是，活动式LED照明灯404可拆卸安装在翻转架406上，旋转台405转动安装在连接座402的顶部，翻转架406转动连接在旋转台405的顶部，翻转架406表面与旋转台405分别与电动伸缩杆407的两端铰接，通过电动伸缩杆407的伸缩调节来驱动翻转架406相对旋转台405进行翻转调节；电机嵌入式安装在连接座402的顶部，电机的输出轴与旋转台405连接，用于对旋转台405进行旋转调节；

LED应急灯还包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序；

固定式LED照明灯403，用于对小区路边提供光源；

活动式LED照明灯404，用于在应急需要时对楼层提供光源；

角度调节装置，用于调节应急用的LED照明灯的照明角度，以找到最需要的应急照明区域；

播音器，用于对楼层情况和注意事项进行播放；

温度传感器，设置在楼层标志装置的处，且靠近下方窗户的位置；

楼层标志装置，楼层标志装置具有旋转灯条，以配合摄像机408进行图片信息的捕捉；

夏季阳光强烈长时间暴晒容易导致墙体基层表面温度升高，南面墙最高温度可达80摄氏度左右，楼下着火，火焰上部的温度在1000度以上，火足够大时，火焰会直接冲到楼上，火焰会使玻璃内外温差变大，膨胀不均匀而自行爆裂脱落，火的辐射热加上地板的温度会使房间内的易燃品起火，直接会烧到楼上。

图1示出了根据本发明实施例的兼具日常照明功能的LED应急灯控制方法的示意性流程图，如图1所示，具体的，该控制方法包括：

S101、获取通过摄像机408拍摄到的图片信息；

应理解，摄像机408从LED应急灯的连接座402位置向上仰拍，对对应单元楼的楼面情况进行拍摄捕捉，进而实现对楼面的监看，夜间，如果单元房间着火时，会异常明显，被第一时间拍摄到，楼层标志装置在夜间处于发光状态，也可以被清楚的拍摄到。

S102、对图片中的火焰图像进行识别；

S103、若识别到火焰信息，则生成第一控制信息，以启动活动式LED照明灯404；

S104、发送第一控制信息；

应理解，当火灾发生后，楼面可以从外部被人发现的途径是从窗户处透出的火光，当摄像机408捕捉到火光信息后，第一时间应为火情发生处进行打光，提供照明，一方面有利于屋内的人失去逃生渠道而务必从窗户处逃生时，提供有利的楼面观察环境，方便逃生者找到附着点，并采取移动措施，移动至下一楼层处，避开火向上漫延的路径，另一方面，方便其他楼层的住户或者楼下的有意愿采取救援措施的人员提供良好的观察环境，以便于采取及时的应急救援手段。

S105、对图片中的楼层标志图像在图片中的位置信息和图片中的火焰图像在图片中的位置信息进行识别；

S106、判断楼层标志与火焰图像在图片中的相对位置信息，以确定火焰位于的楼层位置；

应理解，对图片中的图像进行识别是现有技术，例如，对图片中的图像进行自动识别框选，可以快速完成，并且需要进一步的说明摄像机408在仰拍的过程中，图片中相同的图像会在图片中出现的大小和形态会有变化，但是，上下左右的位置关系依然是清晰的，当被框选后，依然可以清晰捕捉到位置关系，因此，这里的位置信息主要包括两个方面，一方面是对楼层标志图像的具体呈现信息进行识别，例如示意处汉字、数字等楼层信息的，这些汉字或者数字可以具体细化到具体楼层、户的位置是东户还是西户，可以通过通常认识知道具体楼层，另一方面通过对图片中楼层标志图像和火焰图像进行自动框选，确定，楼层标志图像和火焰图像在图片的中的相对位置，进行判断楼层标志图像和火焰图像之间的位置关系，进而自动识别火情发生位置与住户的楼层位置进行对应，便于给活动式LED照明灯404的打光照射角度提供调节依据。

S107、生成第二控制信息，以控制角度调节装置调节活动式LED照明灯404的照明角度，以根据楼层信息找到需要的应急照明区域；

S108、发送第二控制信息；

应理解，获取到火情发生位置后，需要对调节活动式LED照明灯404的照明角度的角度调节装置进行进行控制，也就是对角度调节装置具有的电机进行控制，以控制电机进行旋转，调整横向的照射角度，以控制角度调节装置具有的电动伸缩杆407进行伸缩调节，对翻转架406相对旋转台405的翻转角度进行调整，进而实现对竖向方向的照明角度进行调整，进而实现一个理想的照明状态。

需要进一步说明的是，所述楼层标志为具有呈现对应的数字信息、汉字信息的发光模块，代表所述楼层标志位于同一单元的同一高度方向上，且位于对应楼层的窗户的上方且靠近窗口上边缘的墙面上；

需要在进一步说明的是，对角度调节装置对活动式LED照明灯404的照明角度的调整与楼层标志一一对应，以便于根据楼层标志信息准确找到照明角度。

可选地，如图2所示，还包括识别图像中的楼层标志在图片中的位置信息和火焰图像在图片中的相对位置信息的方法，具体的，该方法包括以下步骤：

S201、将图片中出现的h个楼层标志图像和火焰图像进行自动框选标注；

应理解，自动框选后，处理器会对图片表面进行框选，形成如图2示意的框，将楼层标志图像和火焰图像进行框选出，实现特征提取识别后的框选标注；

S202、选取以标注框的中心点为位置点，以确定楼层标志图像的M₁位置点、M₂位置点······M_h-1位置点及M_h位置点，以确定火焰图像的N位置点；

应理解，在对图像进行框选后，框选的标注具体可以为方形，进而可以方形框拐角连接的两个边的中点标注垂直线，两条标注的垂直线形成交叉，两条标注的垂直线的交叉点就是在图片中确定的相应图像的位置点，也就是图9和图10中示意的M_h位置和N位置点。

S203、识别火焰图像信息在图片中的N位置点，识别图片中的M₁位置点、M₂位置点······M_h-1位置点、及M_h位置点；

S204、计算照片中的N位置点分别与M₁位置点、M₂位置点······M_h-1位置点、及M_h位置点之间的距离，测得的距离值为d₁、d_2、d₃······d_h-1及d_h；

应理解，距离d_h指代的是在图片中火焰图像被自动框选后识别的N位置点与楼层标志图像在图片中被框选后识别的M_h位置点之间的距离，这个距离d_h是相对图片这个整体成像作为基础进行测量的，通过图片呈现出来的图像信息来定性单元楼实际的火情发生位置。

S205、获取距离d_h最小的对应的M_h位置点，根据M_h位置点的楼层标志信息确定楼层，进而相对楼层标志信息确定着火位置。

需要进一步说明的是，自动框选标注过程中，会需要通过卷积神经网络提取图像特征，卷积神经网络提取图像特征的卷积网络主要包括卷积层、池化层和全连接层，下面将分别对其进行介绍。卷积网络主要包括卷积层，池化层，全连接层，下面将分别对其进行介绍。卷积层的输入来自输入层或采样层。卷积操作的实质就是一个函数在另外一个函数上的加权叠加，具体函数为：

（1）

在式(1）中，对应到卷积神经网络中，将原始图像或者特征图看作，将/>看作卷积核；图8展示了一次卷积操作中的某一步，卷积核函数为/>；

对于图8中左边7×7的图像，卷积核大小为3×3，滑动步长为1，卷积一次后，生成特征图大小为5×5。图6卷积操作不同的核函数用来提取不同的特征，对于同一张特征图，不同核函数分别；

进行卷积运算会生成多张不同的特征图，如式1所示。卷积神经网络的训练主要就是训练核函数。训练核函数为：（式2），在式2中，/>表示第/>卷积层的输出结果，/>表示激活函数，符号/>表示卷积操作，/>表示第/>层第/>个特征图的卷积核，/>表示生成第/>个特征图所用到的偏置项。

从式2可以看出，可以组合第层的若干特征图，以生成第/>层的特征图。卷积层的下一层为采样层，通过下采样（池化）操作一方面可以大大减少模型的参数和计算量，同时也能够提取到更好的图像特征，去除掉部分图像中的噪声干扰。下采样操作表示为：（式3），在式3中，/>函数表示池化操作。最大值池化和均值池化是最常用的池化操作。最大值池化提取要进行池化操作的区域特征值中的最大值作为采样结果。而均值池化将要进行池化操作的区域特征值进行平均作为池化结果。均值池化的优点在于可以减少均值的偏移提升模型的鲁棒性。全连接层可以将网络前半部分多个卷积层和池化层提取到的多张特征图进行综合的分析和变换。同时可以对特征的维度进行变换，得到固定维数的特征。方便后续进行分类或特征提取操作。全连接层计算表示为：(式4)，在式4中，/>表示由卷积层和池化层得到的特征图，/>表示权重矩阵，/>表示偏置项，/>表示激活函数，对特征进行非线性变换。

可选地，还包括同一栋楼的一侧设置的多个LED应急灯上的应急用的LED照明灯之间的照明配合方法，具体的，该方法包括以下步骤：

获取采集到火焰图像信息的摄像机408对应的第一位置A处的活动式LED照明灯404的位置信息；

生成第三控制信息，以控制相邻的第二位置B和第三位置C的活动式LED照明灯404对应位置的角度调节装置调节第二位置和第三位置的活动式LED照明灯404进行角度调节向第一位置A处的活动式LED照明灯404照射的方向偏移照射；

发送第三控制信息；

应理解，处理器在对获取火情情况进行识别判断后，生成第三控制信息，并将第三控制信息发送给相邻的第二位置B处和第三位置C处的活动式LED照明灯404，以便于控制相邻的第二位置B处和第三位置C处的活动式LED照明灯404进行角度调整，以便于辅助照明，进而使得火情发生位置周围可以得到充分的照明，以便于救援者和逃生者清楚找到墙体的附着点，以避开火情发生地和向上漫延的火势位置。

可选地，还包括温度传感器和播音器，温度传感器获取信息后对播音器间接的控制方法包括以下步骤：

获取高温信息；

应理解，所述高温信息具体为温度传感器感应到的墙体温度和穿出窗户的火焰温度，温度传感器可以对墙体温度和附近空气温度进行感应识别，由于温度传感器是安装在窗户上方对应的墙面上，解决窗户的位置，当未发生火灾时，温度传感器所感应到的温度时墙体与空间温度进行热传导而具有的常态温度，墙体在白天暴晒后，墙面的最高温度可达到80摄氏度左右，为了防止误判断，将墙面温度处于100摄氏度以下定为常态温度，但是当墙内部发生火灾时，并且火焰靠近温度传感器处于靠近窗户的位置，会快速感应到温度的变化，当传感器感应到温度大于100摄氏度时，说明墙体内部发生了火灾，导致墙体温度高于常态，需要及时进行提醒；

根据传感器感应到的温度信息值生成第四控制信息，以控制对应位置的LED应急灯中的播音器对楼层的火灾情况进行播报；

应理解，温度传感器识别到温度高于常态时，会生成第四控制信息，以控制对应位置的LED应急灯主体上的播音器播报警示信息，当温度传感器检测到高温信息为低于100摄氏度时，处于常态温度，不做信息请求，当温度传感器检测到高温信息为高于100摄氏度小于900摄氏度时，由于不燃结构的一般建筑物火灾温度大约在900摄氏度，取这个温度值点，用于判断墙体温度处于非常规状态，具有火情，因此，生成第四控制信息，控制对应配合的对应位置的LED应急灯主体中的播音器播报警示信息，对楼上或者对应位置单元房内的人员进行语音提醒，进行初步提醒，并且说明火情还未透过窗户漫延到楼上，当温度传感器检测到高温信息为高于1000摄氏度时，证明温度传感器接触到火苗外延，证明火焰已经漫延至窗户的上方，要对楼上的住户进行更为紧迫的语音提醒，并且告知楼上住户要远离窗台，快速撤离房间。

发送第四控制信息。

进一步的实施过程中，实施播音器受到控制播放的方法，具体的，包括以下步骤：

获取第四控制信息；

播放对楼层的火灾情况进行介绍的声音信息。

进一步的实施过程中，所述播音器受到控制播放的具体方法还包括

当温度传感器检测到高温信息为低于100摄氏度时，播音器保持安静；

当温度传感器检测到温度信息为高于100摄氏度小于900摄氏度时，播音器播放警示字段，警示字段为“楼下有火情，请xxx住户安全撤离”；

高温信息为高于1000摄氏度时，播音器播放警示字段，警示字段为“楼下有火势已漫延至窗户，请xxx住户立刻撤离，请勿靠近窗台”。

具体事例中，对于xxx住户具体举例，可以为1号楼2004住户，“xxx”指代的是1号楼2004，是对住户的具体细节的解释，但是不限于此例子，可以对住户的具体细节更加细致的描述。

为了适用上述的兼具日常照明功能的LED应急灯控制方法，提供如图3的流程示意图示意的兼具日常照明功能的LED应急灯控制装置，具体的，包括以下单元：

获取单元301，用于获取通过摄像机408拍摄到的图片信息；

识别单元302，用于对火焰图像信息进行识别；用于对图片中的楼层标志图像在图片中的位置信息和图片中的火焰图像在图片中的位置信息进行识别；

判断单元303，用于判断楼层标志与火焰图像在图片中的相对位置信息，以确定火焰位于的楼层位置；

信息生成单元304，用于生成第一控制信息，以启动活动式LED照明灯404；还用于生成第二控制信息，以控制角度调节装置调节第一位置的活动式LED照明灯404的照明角度，以根据楼层信息找到需要的应急照明区域；

信息发送单元305，用于发送第一控制信息和第二控制信息。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内，本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种兼具日常照明功能的LED应急灯控制方法，其特征在于，包括：

获取通过摄像机拍摄到的图片信息；

对图片中的火焰图像进行识别；

若识别到火焰信息，则生成第一控制信息，以启动活动式LED照明灯；

发送第一控制信息；

对图片中的楼层标志图像在图片中的位置信息和图片中的火焰图像在图片中的位置信息进行识别；

判断楼层标志与火焰图像在图片中的相对位置信息，以确定火焰位于的楼层位置；

生成第二控制信息，以控制角度调节装置调节第一位置的活动式LED照明灯的照明角度，以根据楼层信息找到需要的应急照明区域；

发送第二控制信息。

2.根据权利要求1所述的一种兼具日常照明功能的LED应急灯控制方法，其特征在于，所述楼层标志为具有呈现对应的数字信息、汉字信息的发光模块，代表所述楼层标志位于同一单元的同一高度方向上，且位于对应楼层的窗户的上方且靠近窗口上边缘的墙面上。

3.根据权利要求2所述的一种兼具日常照明功能的LED应急灯控制方法，其特征在于，还包括识别图像中的楼层标志在图片中的位置信息和火焰图像在图片中的相对位置信息的方法，该方法具体包括：

将图片中出现的h个楼层标志图像和火焰图像进行自动框选标注；

选取以标注框的中心点为位置点，以确定M₁位置、M₂位置······M_h-1位置及M_h位置，以确定火焰图像的N位置点信息；

识别火焰图像信息在图片中的N位置点，识别图片中的M₁位置点、M₂位置点······M_h-1位置点、及M_h位置点；

计算照片中的N位置点分别与M₁位置点、M₂位置点······M_h-1位置点、及M_h位置点之间的距离d；

获取距离d最小的对应的M_h位置点，根据M_h位置点的楼层标志信息确定楼层，进而相对楼层标志信息确定着火位置。

4.根据权利要求3所述的一种兼具日常照明功能的LED应急灯控制方法，其特征在于，还包括同一栋楼的一侧设置的多个LED应急灯上应急用的LED照明灯之间的照明配合方法，该方法具体包括：

获取采集到火焰图像信息的摄像机对应的第一位置处的活动式LED照明灯的位置信息；

生成第三控制信息，以控制相邻的第二位置和第三位置的活动式LED照明灯对应位置的角度调节装置调节第二位置和第三位置的活动式LED照明灯进行角度调节向第一位置处的活动式LED照明灯照射的方向偏移照射；

发送第三控制信息。

5.根据权利要求4所述的一种兼具日常照明功能的LED应急灯控制方法，其特征在于，还包括应用温度传感器的控制方法，包括以下步骤：

获取高温信息；

生成第四控制信息，以请求控制对应位置的LED应急灯中的播音器对楼层的火灾情况进行播报；

发送第四控制信息。

6.根据权利要求5所述的一种兼具日常照明功能的LED应急灯控制方法，其特征在于，所述高温信息具体为温度传感器感应到的墙体温度和穿出窗户的火焰温度。

7.根据权利要求5所述的一种兼具日常照明功能的LED应急灯控制方法，其特征在于，所述播音器受到控制播放的具体方法包括以下步骤：

获取第四控制信息；

播放对楼层的火灾情况进行介绍的声音信息。

8.根据权利要求7所述的一种兼具日常照明功能的LED应急灯控制方法，其特征在于，所述播音器受到控制播放的具体方法还包括

当温度传感器检测到高温信息为低于100度时，播音器保持安静；

当温度传感器检测到温度信息为高于100度小于900度时，播音器播放警示字段，警示字段为“xxx楼层xxx住户发生火情，楼上的xxx楼层xxx住户和发生火灾的住户抓紧时间撤离”；

高温信息为高于一千度时，播音器播放警示字段，警示字段为“楼下有火势已漫延至窗户，请xxx住户立刻撤离，注意远离窗台”。

9.根据权利要求8所述的一种兼具日常照明功能的LED应急灯控制方法，其特征在于，

将图片中出现的图像进行自动框选标注，对图片中图像进行自动框选标注过程中用到的数学模型如下：

卷积网络主要包括卷积层，池化层，全连接层，下面将分别对其进行介绍，卷积层的输入来自输入层或采样层，卷积操作的实质就是一个函数在另外一个函数上的加权叠加，具体函数为：

（1）

在式(1）中，对应到卷积神经网络中，将原始图像或者特征图看作，将/>看作卷积核；

卷积神经网络的训练主要就是训练核函数；

（2）

在式(2)中，表示第卷积层的输出结果，/>表示激活函数，符号/>表示卷积操作，/>表示第/>层第/>个特征图的卷积核，/>表示生成第个特征图所用到的偏置项；

下采样操作表示为： （3）

在式(3)中，函数表示池化操作；

全连接层计算表示为： (4)

在式(4)中，表示由卷积层和池化层得到的特征图，/>表示权重矩阵，/>表示偏置项，/>表示激活函数对特征进行非线性变换。

10.一种兼具日常照明功能的LED应急灯控制装置，适用于权利要求1-9任一项所述的兼具日常照明功能的LED应急灯控制方法，其特征在于，包括：

获取单元，用于获取通过摄像机拍摄到的图片信息；

识别单元，用于对火焰图像信息进行识别，还用于对图片中的楼层标志图像在图片中的位置信息和图片中的火焰图像在图片中的位置信息进行识别；

判断单元，用于判断楼层标志与火焰图像在图片中的相对位置信息，以确定火焰位于的楼层位置;

信息生成单元，用于生成第一控制信息，以启动活动式LED照明灯；还用于生成第二控制信息，以控制角度调节装置调节第一位置的活动式LED照明灯的照明角度，以根据楼层信息找到需要的应急照明区域；

信息发送单元，用于发送第一控制信息和第二控制信息。