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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft eine Branddetektionsvorrichtung zur Detektion eines Brandes in einem Überwachungsbereich mit einer Überwachungskamera zur Überwachung des Überwachungsbereichs und zur Ausgabe von ersten und zweiten Bilddaten, wobei in den ersten Bilddaten der Überwachungsbereich in einem ersten Beleuchtungszustand dargestellt ist, mit einer Auswerteeinrichtung zur Auswertung der ersten Bilddaten und zur Erzeugung eines Brandhinweises auf Basis der Auswertung. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Detektion eines Brandes mit dieser Branddetektionsvorrichtung.
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Zur Branderkennung werden vielfach videogestützte Verfahren eingesetzt. Bei diesen Verfahren werden über Kameras die zu überwachenden Bereiche beobachtet und die von den Kameras ausgegebenen Bilder mittels digitaler Bildverarbeitung auf das Auftreten von Brandmerkmalen, wie zum Beispiel Flammen, Rauchsäulen, etc. geprüft. Systemtechnisch betrachtet sind diese videogestützten Branderkennungen einfach umzusetzen, da diese im Wesentlichen nur die Kamera sowie eine entsprechende Auswerteeinheit umfassen, um betriebsfähig zu sein.
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Ein derartiges videobasiertes System ist beispielsweise in der
DE 102008001391 A1 beschrieben, die wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet.
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Offenbarung der Erfindung
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Im Rahmen der Erfindung wird eine Branddetektionsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Detektion eines Brandes mit den Merkmalen des Anspruchs 10 vorgeschlagen. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
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Gegenstand der Erfindung ist eine Branddetektionsvorrichtung, welche zur Detektion eines Brandes in einem Überwachungsbereich geeignet und/oder ausgebildet ist. Bei dem Überwachungsbereich kann es sich um einen offenen Bereich, wie z.B. ein Parkplatz für Fahrzeuge oder ein Containerlagerbereich, oder um einen geschlossenen Bereich, wie z. B. Räume oder Hallenbereiche in einem Gebäude, handeln. Insbesondere ist der Überwachungsbereich als ein Zimmer oder ein Raum in dem Gebäude ausgebildet. Bei dem Brand kann es sich um einen lodernden Brand mit visuell erkennbaren Flammen oder auch um einen Schwelbrand mit wenig Leuchtemissionen, jedoch mit Rauchentwicklung handeln. In der allgemeinsten Ausführungsform kann jede Art von Bränden durch die Branddetektionsvorrichtung detektiert werden.
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Die Branddetektionsvorrichtung weist mindestens oder genau eine Überwachungskamera auf, welche in dem Überwachungsbereich derart angeordnet oder anordenbar ist, dass das Sichtfeld der Überwachungskamera mit dem Überwachungsbereich überlappt. Insbesondere beobachtet die Überwachungskamera den Überwachungsbereich. Die Überwachungskamera kann als eine Schwarz-Weiß-Kamera oder als eine Farbkamera, insbesondere als eine CMOS- oder CCD-Kamera ausgebildet sein. Die Überwachungskamera ist zur Ausgabe von digitalen Bilddaten ausgebildet, wobei die Überwachungskamera z.B. einzelne Bilder oder Bildersequenzen, insbesondere Videos, als Bilddaten ausgeben kann.
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Wenn sich der Überwachungsbereich in einem ersten Beleuchtungszustand befindet, werden von der Überwachungskamera erste Bilddaten ausgegeben. Somit beziehen sich die ersten Bilddaten auf den Überwachungsbereich in dem ersten Beleuchtungszustand. Unter dem Beleuchtungszustand des Überwachungsbereichs wird insbesondere die Helligkeitsverteilung in dem Überwachungsbereich verstanden, welche mittels natürlicher und/oder künstlicher Lichtquellen erzeugt wird. Somit befinden sich in dem ersten Beleuchtungszustand die künstlichen und/oder natürlichen Lichtquellen in einem ersten Leuchtzustand.
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Die Branddetektionsvorrichtung umfasst eine Auswerteeinrichtung, welche zur Auswertung der ersten Bilddaten und gegebenenfalls zur Auswertung von zweiten und weiteren Bilddaten sowie zur Erzeugung eines Brandhinweises auf Basis der Auswertung ausgebildet ist. Die Auswertung umfasst insbesondere eine digitale Bildverarbeitung der Bilddaten. Insbesondere werden während der Auswertung Brandmerkmale in den Bilddaten gesucht. Bei den Brandmerkmalen kann es sich beispielsweise um Flammen handeln, welche in den Bilddaten abgebildet sind. Alternativ oder ergänzend kann es sich auch um Rauch oder Rauchobjekte handeln, welche in den Bilddaten abgebildet sind.
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Sofern die Auswerteeinrichtung im Rahmen der Auswertung der ersten Bilddaten Brandmerkmale in den ersten Bilddaten detektiert, ist diese ausgebildet, einen Brandhinweis auszugeben. Beispielsweise ist die Auswerteeinrichtung als eine digitale Datenverarbeitungseinrichtung ausgebildet oder umfasst diese. Für den Fall, dass keine Brandmerkmale detektiert werden, wird kein Brandhinweis oder ein neutrales Signal ausgegeben. Insbesondere ist der Brandhinweis als ein Voralarm ausgebildet. Ein derartiger Voralarm kann ausschließlich intern, das heißt innerhalb der Branddetektionsvorrichtung, verarbeitet werden oder alternativ oder optional ergänzend auch ausgegeben werden und beispielsweise zu einer Überwachungszentrale, insbesondere zu einer privaten Überwachungszentrale oder zu einer öffentlichen Überwachungszentrale wie Feuerwehr, Polizei, etc. weitergeleitet werden.
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Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Branddetektionsvorrichtung eine Steuerungseinrichtung aufweist, welche eine Steuerschnittstelle zur Kommunikation mit einer Beleuchtungszustandssteuerungseinrichtung aufweist. Die Steuerschnittstelle ist insbesondere zur Übergabe von Steuerbefehlen an die Beleuchtungszustandssteuerungseinrichtung ausgebildet. In einer möglichen Ausgestaltung ist die Beleuchtungszustandssteuerungseinrichtung für jede der Lichtquellen separat ausgebildet. Alternativ hierzu kann es sich um eine zentrale Beleuchtungszustandssteuerungseinrichtung handeln.
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Die Steuerschnittstelle kann als eine kabelgebundene oder als eine kabellose Schnittstelle ausgebildet sein. Mindestens muss die Steuerschnittstelle derart ausgebildet sein, dass die Steuerbefehle von der Steuerungseinrichtung an die Beleuchtungszustandssteuerungseinrichtung gesandt werden können. Optional ergänzend ist die Steuerschnittstelle für eine bidirektionale Kommunikation zwischen der Steuerungseinrichtung und der Beleuchtungszustandssteuerungseinrichtung ausgebildet. Die Steuerungseinrichtung ist insbesondere als eine digitale Datenverarbeitungseinrichtung ausgebildet.
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Die Steuerungseinrichtung ist insbesondere programmtechnisch und/oder schaltungstechnisch ausgebildet, als Reaktion auf den Brandhinweis über die Steuerschnittstelle Steuerbefehle zum Einstellen eines zweiten Beleuchtungszustands in den Überwachungsbereich an die Beleuchtungszustandssteuerungseinrichtung auszugeben. Die Steuerbefehle können z.B. als digitale Nachrichten ausgebildet sein. Insbesondere unterscheiden sich der erste und der zweite Beleuchtungszustand hinsichtlich der Helligkeitsverteilung in dem Überwachungsbereich. Im Speziellen nehmen die natürlichen und/oder künstlichen Lichtquellen bei dem zweiten Beleuchtungszustand einen zweiten Leuchtzustand ein, wobei erster und zweiter Leuchtzustand unterschiedliche ausgebildet sind.
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Die Überwachungskamera setzt die Überwachung des Überwachungsbereichs um oder fort und gibt zweite Bilddaten aus, wobei in den zweiten Bilddaten der Überwachungsbereich in dem zweiten Beleuchtungszustand dargestellt ist.
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Die Auswerteeinrichtung ist ausgebildet, die zweiten Bilddaten zur Verifizierung des Brandhinweises auszuwerten und bei positiver Verifizierung einen Brandalarm auszugeben. Die Verifizierung erfolgt insbesondere dadurch, dass geprüft wird, ob die in den ersten Bilddaten aufgefundenen Brandmerkmale auch in den zweiten Bilddaten gefunden werden. Alternativ hierzu werden in dem zweiten Bilddaten andere Brandmerkmale gesucht, so dass in den ersten und in den zweiten Bilddaten mit unterschiedlichen Methoden nach Brandmerkmalen gesucht wird.
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Die Auswerteeinrichtung ist ausgebildet, bei einer positiven Verifizierung einen Brandalarm auszugeben. Insbesondere wird der Brandalarm zu einer privaten oder öffentlichen Überwachungszentrale ausgegeben. Der Brandalarm stellt somit nach dem Voralarm einen Hauptalarm dar. Die Überwachungszentrale kann als Reaktion auf den Eingang des Brandalarms Gegenmaßnahmen, Warnmaßnahmen und/oder Rettungsmaßnahmen etc. einleiten.
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Es ist dabei eine Überlegung der Erfindung, dass durch eine zweistufige Brandalarmgenerierung die Signifikanz des ausgegebenen Brandalarms erhöht werden kann und insbesondere Fehlalarme vermieden werden können. Die Erfindung beruht auf der Betrachtung, dass manche Beleuchtungszustände ungeeignet oder zumindest nicht optimal für die Detektion eines Brandes in dem Überwachungsbereich ausgelegt sind. Vielmehr sind die Beleuchtungszustände für die Benutzer des Überwachungsbereichs eingestellt. Um den für die Benutzer angenehmen Beleuchtungszustand möglichst lange zu wahren, wird in einer ersten Stufe die videogestützte Branderkennung in einem ersten Beleuchtungszustand des Überwachungsbereichs durchgeführt. Der erste Beleuchtungszustand des Überwachungsbereichs entspricht insbesondere dem normalen Beleuchtungszustand für die Benutzung des Überwachungsbereichs.
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Sobald im Rahmen der Überwachung ein Brandhinweis als Voralarm ausgegeben wurde, wird über die Steuerungseinrichtung der Beleuchtungszustand von dem ersten Beleuchtungszustand auf den zweiten Beleuchtungszustand geändert. Der zweite Beleuchtungszustand ist dabei insbesondere auf die Belange der videogestützten Branderkennung abgestimmt. Er dient somit nicht mehr dazu, den Überwachungsbereich möglichst benutzerfreundlich zu beleuchten, sondern den Überwachungsbereich besonders überwachungsfreundlich zu beleuchten. Somit ist es eine Grundlage der Erfindung, dass nach Erreichen des Brandhinweises als Voralarmstufe, automatisch die Beleuchtung des Überwachungsbereichs so angepasst wird, dass besser geeignetere Bedingungen für die videogestützte Branderkennung vorliegen. Mit diesem Ansatz wird eine höhere Sicherheit in der Alarmverifikation erreicht.
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Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Steuerungseinrichtung ausgebildet, über die Steuerschnittstelle Steuerbefehle zur Ansteuerung von künstlichen Lichtquellen in dem Überwachungsbereich auszugeben. Insbesondere werden die Steuerbefehle zur Beleuchtungszustandssteuerungseinrichtung übertragen und von dieser ausgeführt. Auf diese Weise ist es möglich, den Leuchtzustand der künstlichen Lichtquellen zu ändern.
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Bei einer Alternative oder Weiterbildung der Erfindung ist die Steuerungseinrichtung zur Übergabe von Steuerbefehlen an die Beleuchtungszustandssteuerungseinrichtung zur Ansteuerung von Verdunklungseinrichtungen für natürliche Lichtquellen ausgebildet. Bei den Verdunklungseinrichtungen kann es sich insbesondere um Rollladen, Sonnensegel, Glastönvorrichtungen, etc. handeln. Die Verdunklungseinrichtungen sind ausgebildet, die in dem Überwachungsbereich vorkommenden natürlichen Lichtquellen abzudunkeln. Eine Abdunklung erfolgt beispielsweise dadurch, dass ein Rollladen als Verdunklungseinrichtung an einem Fenster als natürliche Lichtquelle geschlossen wird. Bei einer Weiterbildung oder Alternative kann eine derartige Verdunklungseinrichtung als eine automatische Tür ausgebildet sein, um Licht, welches durch die Türöffnung fällt, zu verdunkeln. Auf diese Weise ist es möglich, den Leuchtzustand der natürlichen Lichtquellen zu ändern.
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Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Beleuchtungszustandssteuerungseinrichtung als eine Gebäudeautomatisierungseinrichtung ausgebildet. Bevorzugt weist die Gebäudeautomatisierungseinrichtung einen zentralen Server auf, welcher über ein Netzwerk mit den künstlichen Lichtquellen und/oder den Verdunklungseinrichtungen kommuniziert. Für derartige Netzwerke kommen beispielsweise KNX, EIB, DALI, LON, SMI, EnOcean, ZigBee, Z-Wave oder andere Netzwerke in Frage. Eine derartige Gebäudeautomatisierungseinrichtung ist gerade in größeren Gebäuden oder Gebäudekomplexen vorhanden, sodass die Änderung des Beleuchtungszustands durch eine Ansteuerung der ohnehin vorhandenen Gebäudeautomatisierungseinrichtung umgesetzt werden kann. Dadurch werden Installationskosten gespart und zugleich vorhandene Einrichtungen mit neuen Funktionen versehen.
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Bei einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung ist in einem Betriebsmodus der Branddetektionsvorrichtung die Auswerteeinrichtung zur Flammerkennung ausgebildet. Bei der Flammerkennung wird insbesondere mittels der digitalen Bildverarbeitung nach selbstleuchtenden Objekten, wie zum Beispiel Flammen, jedoch auch Glutnester, etc. als ein Brandmerkmal gesucht. Die Flammerkennung wird durch andere, leuchtende Objekte in dem Überwachungsbereich negativ beeinflusst. Vor diesem Hintergrund ist es bevorzugt, dass der zweite Beleuchtungszustand als ein Abdunklungszustand des Überwachungsbereichs ausgebildet ist. Insbesondere ist der zweite Beleuchtungszustand im Vergleich zu dem ersten Beleuchtungszustand deutlich dunkler ausgebildet. Beispielsweise werden einige oder alle künstlichen Lichtquellen deaktiviert und/oder einige oder alle Verdunklungseinrichtungen für natürliche Lichtquellen aktiviert. Dadurch werden die weiteren leuchtenden Objekte deaktiviert, sodass die verbleibenden leuchtenden Objekte mit einer hohen Sicherheit Flammen oder Brandnester sind.
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Bei einer alternativen Ausgestaltung oder bei einem weiteren Betriebsmodus der Branddetektionsvorrichtung ist die Auswerteeinrichtung zur Raucherkennung ausgebildet. Die Raucherkennung beruht bevorzugt auf einer Reflektion von Licht an dem Rauch in Richtung der Überwachungskamera. So ist Rauch besonders einfach zu erkennen, wenn dieser von der Seite oder aus der Blickrichtung der Überwachungskamera beleuchtet wird. Vor diesem Hintergrund ist es besonders bevorzugt, dass der zweite Beleuchtungszustand als ein Kontrastzustand ausgebildet ist, wobei ein der Überwachungskamera zugewandter erster Teil des Überwachungsbereichs in einen Beleuchtungsteilzustand und ein weiter entfernter Teil des Überwachungsbereichs in einen Abdunklungsteilzustand gesetzt ist. Somit wird die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass etwaiger Rauch durch die Beleuchtung aus dem Beleuchtungsteilzustand deutlich unterscheidbar für die Auswerteeinrichtung beleuchtet wird. Dagegen wird ein hinterer Teil des Überwachungsbereichs abgedunkelt, indem dieser in den Abdunklungsteilzustand gesetzt wird, sodass der Hintergrund zur Raucherkennung abgedunkelt ist.
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Bei einer möglichen Weiterbildung der Erfindung ist die Auswerteeinrichtung bei der Auswertung der ersten Bilddaten zur Bestimmung einer Position eines Rauchobjekts in dem Überwachungsbereich ausgebildet. Beispielsweise kann es sich bei dem Rauchobjekt um eine Rauchsäule handeln. Die Steuerungseinrichtung ist ausgebildet, in dem Kontrastzustand einen Übergang zwischen dem Beleuchtungsteilzustand und dem Abdunklungsteilzustand an der Position des Rauchobjekts zu setzen. Damit wird eine Grenze in dem zweiten Beleuchtungszustand so gesetzt, dass das Rauchobjekt mit Bezug auf die Blickrichtung der Überwachungskamera von vorne beleuchtet wird und vor einem dunklen oder zumindest abgedunkelten Hintergrund steht. Auf diese Weise ist eine videogestützte Raucherkennung besonders sicher durchzuführen.
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Bei einer möglichen Weiterbildung der Erfindung ist die Steuerungseinrichtung ausgebildet, weitere Beleuchtungszustände anzusteuern. Die weiteren Beleuchtungszustände können sich insbesondere durch die Leuchtzustände der künstlichen Lichtquellen und/oder der natürlichen Lichtquellen beziehungsweise der Verdunklungseinrichtung unterscheiden. Die Auswerteeinrichtung ist ausgebildet, die Verifizierung auf Basis von weiteren Bilddaten durchzuführen, wobei in den weiteren Bilddaten der Überwachungsbereich in den weiteren Beleuchtungszuständen dargestellt ist. Bei positiver Verifizierung kann ein Brandalarm ausgegeben werden. Die Branddetektionsvorrichtung ist in dieser Ausgestaltung ausgebildet, mehrere Beleuchtungszustände und damit mehrere Beleuchtungsszenarien zu durchfahren. Somit ist es möglich, mehrere Strategien zur Detektion eines Brandes mittels des Wechsels der Beleuchtungszustände zu optimieren.
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Es ist jedoch besonders bevorzugt vorgesehen, dass der zweite Beleuchtungszustand in Abhängigkeit der Auswertung der ersten Bilddaten gewählt wird. Wird bei den ersten Bilddaten beispielsweise ein Flammenobjekt detektiert, so wird der Abdunklungszustand als zweiter Beleuchtungszustand gewählt. Wird dagegen bei der Auswertung der ersten Bilddaten ein Rauchobjekt detektiert, so wird als zweiter Beleuchtungszustand der Kontrastzustand gewählt. Konstruktiv betrachtet ist es bevorzugt, dass die Branddetektionsvorrichtung die Beleuchtungszustandssteuerungseinrichtung umfasst. Optional ergänzend umfasst die Branddetektionsvorrichtung weiterhin die künstlichen Lichtquellen und/oder die Verdunklungseinrichtungen für die natürlichen Lichtquellen.
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Die Erfindung umfasst auch eine Verwendung der Branddetektionsvorrichtung zur Detektion eines Brandes.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Detektion eines Brandes, vorzugsweise unter Verwendung der Branddetektionsvorrichtung wie diese zuvor beschrieben wurde beziehungsweise nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Bei dem Verfahren ist vorgesehen, dass erste Bilddaten, welche einen Überwachungsbereich in einem ersten Beleuchtungszustand zeigen, ausgewertet werden und auf Basis der Auswertung ein Brandhinweis erzeugt wird. In einem nachfolgenden Schritt wird als Reaktion auf den Brandhinweis der Beleuchtungszustand in dem Überwachungsbereich geändert, wobei von dem ersten Beleuchtungszustand zu einem zweiten Beleuchtungszustand gewechselt wird. Nachfolgend werden wieder Bilddaten als zweite Bilddaten von dem Überwachungsbereich, jedoch im zweiten Beleuchtungszustand, aufgenommen. Nachfolgend werden die zweiten Bilddaten ausgewertet, um den Brandhinweis zu verifizieren. Bei positiver Verifizierung wird ein Brandalarm ausgelöst. Bei negativer Verifizierung wird der Brandhinweis als Fehlalarm identifiziert.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Dabei zeigen:
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1 ein schematisches Blockdiagramm einer Branddetektionsvorrichtung als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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2 ein Flussdiagramm zur Illustration eines Verfahrens zur Detektion eines Brandes, insbesondere mit der Branddetektionsvorrichtung.
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Die 1 zeigt in einer stark schematischen Darstellung eine Branddetektionsvorrichtung 1 zur Detektion eines Brandes 2 in einem Überwachungsbereich 3. Der Überwachungsbereich 3 ist bei dem Ausführungsbeispiel in der 1 als ein Innenbereich ausgebildet, welcher von Wänden und dem Boden begrenzt ist. Systematisch betrachtet kann der Brand 2 in ein Flammenobjekt 4 und in ein Rauchobjekt 5 unterteilt werden, wobei das Rauchobjekt 5 über dem Flammenobjekt 4 angeordnet ist.
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In dem Überwachungsbereich 3 sind künstliche Lichtquellen in Form von Deckenlampen 6a, b sowie eine natürliche Lichtquelle in Form eines Fensters 7, durch das Außenlicht dringt, angeordnet. Vor dem Fenster 7 ist ein Rollladen 8 als eine Verdunklungseinrichtung angeordnet, welche das Fenster 7 verdunkeln oder lichttechnisch vollständig verschließen kann.
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Die Branddetektionsvorrichtung 1 umfasst eine Überwachungskamera 9, welche mit ihrem Sichtfeld 10 in den Überwachungsbereich 3 gerichtet ist. Dabei kann vorgesehen sein, dass die künstlichen Lichtquellen, also die Deckenleuchten 6a, b und/oder die natürlichen Lichtquellen, also das Fenster 7, in dem Sichtfeld 10 liegen oder nur den Abschnitt des Überwachungsbereichs 3 beleuchten, welcher durch das Sichtfeld 10 der Überwachungskamera 9 erfasst wird.
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Die Branddetektionsvorrichtung 1 umfasst eine Auswerteeinrichtung 11, welche zum Beispiel über digitale Bildverarbeitung Bilddaten der Überwachungskamera 9 auswertet und Brandmerkmale in den Bilddaten sucht beziehungsweise detektiert. Beispielsweise kann die Auswerteeinrichtung 11 in einem ersten Betriebsmodus eine Flammenerkennung durchführen, sodass das Flammenobjekt 4 als Brandmerkmal detektiert wird. Alternativ oder ergänzend kann die Auswerteeinrichtung 11 in einem zweiten Betriebsmodus eine Raucherkennung durchführen, wodurch das Rauchobjekt 5 detektiert wird.
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Die Branddetektionsvorrichtung 1 umfasst eine Steuerungseinrichtung 12, welche eine Steuerschnittstelle 13 zur Ausgabe von Steuerbefehlen aufweist. Die Steuerschnittstelle 13 und damit die Steuerungseinrichtung 12 ist mit einer Beleuchtungszustandssteuerungseinrichtung 14 signaltechnisch verbunden, sodass die Steuerbefehle von der Steuerungseinrichtung 12 zu der Beleuchtungszustandssteuerungseinrichtung 14 geführt werden. Die Beleuchtungszustandssteuerungseinrichtung 14 ist signaltechnisch mit den künstlichen Lichtquellen, insbesondere den Deckenleuchten 6a, b sowie mit der Verdunklungseinrichtung in Form des Rollladens 8 verbunden und kann diese ansteuern. Bei dem Systemaufbau kann vorgesehen sein, dass die Steuerungseinrichtung 12 und die Beleuchtungszustandssteuerungseinrichtung 14 integral in der Branddetektionsvorrichtung 1 angeordnet sind. Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, dass die Beleuchtungszustandssteuerungseinrichtung 14 als eine Gebäudeautomatisierungseinrichtung ausgebildet ist, welche weitere Funktionen, wie zum Beispiel die Heizungssteuerung, etc. übernimmt. Bei wieder einem anderen Ausführungsbeispiel können auch mehrere Beleuchtungszustandssteuerungseinrichtungen 14 vorgesehen sein, die dezentral an den künstlichen Lichtquellen, also an den Deckenleuchten 6a, b und/oder an den Verdunklungseinrichtungen, insbesondere an dem Rollladen 8, lokal angeordnet sind.
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In einem Normalbetrieb befindet sich der Überwachungsbereich 3 in einem ersten Beleuchtungszustand. Dieser erste Beleuchtungszustand kann beispielsweise durch die Beleuchtungszustandssteuerungseinrichtung 14 angesteuert sein, es kann jedoch auch ein Beleuchtungszustand sein, der durch manuelle Betätigung von Lichtschaltern etc. von Benutzern eingestellt wurde. Insbesondere ist der erste Beleuchtungszustand benutzergerecht oder benutzerorientiert ausgebildet.
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Von der Überwachungskamera 9 werden erste Bilddaten von dem Überwachungsbereich 3 in dem ersten Beleuchtungszustand an die Auswerteeinrichtung 11 übermittelt. Diese prüft die ersten Bilddaten auf Brandmerkmale. Für den Fall, dass Brandmerkmale in den ersten Bilddaten detektiert werden, wird von der Auswerteeinrichtung 11 ein Brandhinweis, insbesondere ein Voralarm, erzeugt und an die Steuereinrichtung 12 ausgegeben. Für den Fall, dass keine Brandmerkmale detektiert werden, wird die Überwachung fortgesetzt, in dem z.B. neue erste Bilddaten zu einem späteren Zeitpunkt geprüft werden.
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Die Steuereinrichtung 12 gibt als Reaktion auf den Brandhinweis und/oder den Voralarm Steuerbefehle über die Steuerschnittstelle 13 an die Beleuchtungszustandssteuerungseinrichtung(en) 14 aus, mit dem Inhalt, dass der Überwachungsbereich 3 in einen zweiten Beleuchtungszustand gesetzt wird. Der zweite Beleuchtungszustand ist optimiert für die videogestützte Branderkennung. Die Steuerbefehle werden von der Beleuchtungszustandssteuerungseinrichtung 14 umgesetzt und die künstlichen Lichtquellen, insbesondere die Deckenleuchten 6a, b und die natürlichen Lichtquellen durch die Verdunklungseinrichtung, insbesondere den Rollladen 8, den Steuerbefehlen entsprechend angesteuert.
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Nachdem der Überwachungsbereich 3 in den zweiten Beleuchtungszustand gesetzt wurde, werden zweite Bilddaten von der Überwachungskamera 9 aufgenommen und an die Auswerteeinrichtung 11 übergeben. Die Auswerteeinrichtung 11 wertet die zweiten Bilddaten des Überwachungsbereichs 3 in dem zweiten Beleuchtungszustand aus und verifiziert oder verwirft den Brandhinweis, insbesondere den Voralarm, in Abhängigkeit des Ergebnisses der Verifizierung. Für den Fall, dass der Brandhinweis bestätigt und dadurch positiv verifiziert ist, ist die Auswerteeinrichtung 11 ausgebildet, über eine Alarmschnittstelle 15 einen Brandalarm, insbesondere einen verifizierten Brandalarm, auszugeben.
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Der zweite Beleuchtungszustand wird in Abhängigkeit der durchgeführten Branderkennung angepasst. Nachfolgend werden zwei Beispiele aufgeführt:
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Erstes Beispiel: Flammenerkennung
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Für den Fall, dass in der Auswerteeinrichtung 11 eine Flammenerkennung, also insbesondere eine Detektion nach selbstleuchtenden Objekten und Objektbereichen in den Bilddaten durchgeführt wird, ist es vorgesehen, dass in dem zweiten Beleuchtungszustand Lichtquellen, welche in dem Überwachungsbereich 3 angeordnet sind oder in den Überwachungsbereich 3 strahlen, deaktiviert werden. Zur Umsetzung des zweiten Beleuchtungszustands als ein Abdunklungszustand werden somit sämtliche Lichtquellen in einen zweiten Leuchtzustand versetzt. Die künstlichen Lichtquellen, also die Deckenlampen 6a, b werden deaktiviert, sodass diese kein Licht abstrahlen. Die natürliche Lichtquelle, insbesondere das Fenster 7, wird durch Herablassen des Rollladens 8 als Verdunklungseinrichtung deaktiviert, sodass kein oder nur noch wenig Licht in den Überwachungsbereich 3 eintreten kann. Sobald die Lichtquellen den zweiten Beleuchtungszustand eingenommen haben, werden von der Überwachungskamera 9 die zweiten Bilddaten erzeugt und an die Auswerteeinrichtung 11 übermittelt. Nachdem sämtliche selbstleuchtenden Lichtquellen deaktiviert wurden, kann die Auswerteeinrichtung 11 sich auf verbleibende Lichtquellen als Flammenobjekte 4 konzentrieren und diese mit einer hohen Sicherheit detektieren, um den Brandhinweis zu verifizieren.
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Zweites Beispiel: Raucherkennung
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Bei einer Raucherkennung wird von der Überwachungskamera 9 in den Bilddaten insbesondere ein reflektiertes Licht aus der Richtung der Überwachungskamera 9 aufgenommen. Vor diesem Hintergrund ist es bevorzugt, dass in dem zweiten Beleuchtungszustand als ein Kontrastzustand der Teil des Überwachungsbereichs 3, der bezogen auf die Position der Überwachungskamera 9 beziehungsweise bezogen auf das Sichtfeld 10 hinter dem Brand 2 angeordnet ist, in einen Abdunklungsteilzustand überführt wird und dagegen der Teil des Überwachungsbereichs 3, welcher in Blickrichtung der Überwachungskamera 9 vor dem Brand 2 angeordnet ist, in einen Beleuchtungsteilzustand gesetzt wird. Somit wird bei diesem Beispiel die Deckenlampe 6a aktiviert, um den vorderen Teil des Überwachungsbereichs 3 vor dem Brand 2 in den Beleuchtungsteilzustand zu setzen und den hinteren Teil des Überwachungsbereichs hinter dem Brand 2 durch Deaktivierung der Deckenlampe 6b und Schließen des Rollladens 8 als Verdunklungseinrichtung in einen Abdunklungsteilzustand zu setzen. Dadurch wird erreicht, dass die zweiten Bilddaten für eine Raucherkennung optimiert sind.
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Die 2 zeigt ein schematisches Flussdiagramm des Verfahrens zur Detektion eines Brandes mit der Branddetektionsvorrichtung 1 in der 1.
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In einem Schritt 100 erfolgt mit der Auswerteeinrichtung 11 eine videobasierte Brandüberwachung des Überwachungsbereichs 3 auf Basis der ersten Bilddaten, welche den Überwachungsbereich 3 in dem ersten Beleuchtungszustand zeigen. In einem Schritt 200 werden die ersten Bilddaten mittels digitaler Bildverarbeitung auf Brandmerkmale untersucht. Für den Fall, dass ausreichend Brandmerkmale detektiert wurden, wird in dem Schritt 300 ein Brandhinweis erzeugt. Ansonsten wird die videobasierte Brandüberwachung gemäß Schritt 100 fortgesetzt.
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Der Brandhinweis wird von der Auswerteeinrichtung 11 an die Steuerungseinrichtung 12 weitergegeben, sodass diese in dem Schritt 400 über die Steuerschnittstelle 13 eine Änderung oder Anpassung des Beleuchtungszustands, insbesondere der Aktivierung des zweiten Beleuchtungszustands umsetzt.
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Nach Einstellen des zweiten Beleuchtungszustands und Aufnahme von zweiten Bilddaten mit dem zweiten Beleuchtungszustand werden in einem Schritt 500 die zweiten Bilddaten von der Auswerteeinrichtung 11 auf Brandmerkmale, insbesondere auf die gleichen Brandmerkmale, geprüft. Werden Brandmerkmale erkannt, wird in einem Schritt 600 ein Brandalarm ausgegeben. Werden keine Brandmerkmale erkannt und kann somit der Brandhinweis nicht verifiziert werden, wird in einem Schritt 700 der Beleuchtungszustand, insbesondere vom zweiten Beleuchtungszustand in den ersten Beleuchtungszustand, zurückgesetzt. Nachfolgend wird in einem Schritt 800 der Brandhinweis storniert und es erfolgt nachfolgend in dem Schritt 100 wieder die videobasierte Brandüberwachung in dem ersten Beleuchtungszustand.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008001391 A1 [0003]
