EP1817759A1 - Verfahren für die überwachung von territorien zur erkennung von wald- und flächenbränden - Google Patents

Verfahren für die überwachung von territorien zur erkennung von wald- und flächenbränden

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EP1817759A1
EP1817759A1 EP05811340A EP05811340A EP1817759A1 EP 1817759 A1 EP1817759 A1 EP 1817759A1 EP 05811340 A EP05811340 A EP 05811340A EP 05811340 A EP05811340 A EP 05811340A EP 1817759 A1 EP1817759 A1 EP 1817759A1
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EP
European Patent Office
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images
monitoring
event
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EP05811340A
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EP1817759B1 (de
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Günter GRÄSER
Andreas Jock
Uwe Krane
Hartmut Neuss
Holger Vogel
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IQ Wireless GmbH
Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Original Assignee
IQ Wireless GmbH
Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
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    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING SYSTEMS, e.g. PERSONAL CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
    • G08B17/005—Fire alarms; Alarms responsive to explosion for forest fires, e.g. detecting fires spread over a large or outdoors area
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C3/00—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
    • A62C3/02—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places for area conflagrations, e.g. forest fires, subterranean fires
    • A62C3/0271—Detection of area conflagration fires
    • G—PHYSICS
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    • G08B—SIGNALLING SYSTEMS, e.g. PERSONAL CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
    • G08B17/12—Actuation by presence of radiation or particles, e.g. of infrared radiation or of ions
    • G08B17/125—Actuation by presence of radiation or particles, e.g. of infrared radiation or of ions by using a video camera to detect fire or smoke

Definitions

  • the ratios of color intensities of the visible spectral range are evaluated for the detection in addition to the TIR range (Thermal Infrared).
  • TIR range Thermal Infrared
  • G / R yellow to red
  • B / R blue to red
  • the IR, UV and visible regions of the spectrum are evaluated in combination, in particular assuming that a large ratio of IR to UV intensity is significant to fire.
  • the present invention is based on the object of overcoming the limitation of the present methods and, when incorporating one of these methods, to realize a method for the complex monitoring of territories for the detection of forest fires and area fires.
  • This object is achieved according to the features of claim 1.
  • a method is incorporated, as described in DE 198 40 873.
  • the solution according to the invention is not exclusively bound to this process and also allows the integration of other detection methods.
  • the monitoring sites require an increased camera location for the attachment of a camera, wherein preferably a CCD matrix camera is used, with pan and tilt device. If a 360 degree 360 degree view is required, the camera must be mountable at the top of the camera location.
  • the camera locations may be special mast constructions, existing forest fire towers or mast structures of telecommunication facilities.
  • the monitoring location has a control and evaluation unit, which includes image processing software for detecting smoke and / or fire in an image and control software, memory for events and images and an interface to a transmission device.
  • the control software also includes modules for manipulating images and generating panoramic images.
  • the surveillance sites set up for unmanned operation are connected to a manned control center.
  • This comprises a computer unit, which has an operating, display and monitoring station, control software, memory for events and images, devices for mixing and outputting images on at least one monitor, and interfaces to transmission facilities.
  • This can be ISDN connections that are permanently or semi-permanently switched, or Internet connections or special radio connections.
  • the control center has a radio device, via which it is connected to mobile emergency services and can direct these forces.
  • these emergency services are equipped with means for determining position, eg GPS, and their position is automatically transmitted to the control center via said radio device.
  • the time intervals of the position reports are adapted to the respective type speed of the emergency services.
  • the operation of the system is carried out according to the inventive method according to the features of claim 1.
  • An essential aspect are the method steps i) and j), in which the operator an image sequence of an event in the time-lapse mode is provided.
  • the connection between automatic detection and subjective assessment is realized in a particularly effective manner.
  • the same aspect is attributed to the methods according to claims 7 to 11.
  • the center has electronic maps and / or digitized and stored aerial photographs of the monitored areas, hereinafter generally referred to as map.
  • Software for zooming and scrolling the coordinate-based electronic maps and displaying coordinate-based data is part of the control software.
  • the cards are displayed on an incoming message according to claim 1 h) automatically, in a message with alarm status, or due to manual request, in a message without alarm status, and the information monitoring location, observation sector, direction and estimated Removal of the event location is automatically entered as a graphic representation and as alphanumeric data in the map.
  • the representation is carried out according to the method of claim 11. As described in claim 8, in two or more simultaneous or timely messages according to claim 1 h) of adjacent monitoring sites, the information of all messages in a map display displayed and thus enables cross-bearing.
  • these monitoring sites may be faded into the map due to manual request and the possibly relevant observation sectors thereof determined.
  • images of these observation sectors can be retrieved manually and included in the subjective assessment.
  • response forces are provided with means for determining position, e.g. GPS, equipped and their position and identification is transmitted via the above-mentioned radio device automatically to the control center.
  • position and identification are automatically displayed as a graphic representation and as alphanumeric data in the map. Regardless of event messages, this information is also automatically displayed whenever a map is requested manually.
  • FIG. 1 shows a possible embodiment of the data and representations shown in a map in accordance with the descriptions in claims 7 to 11.
  • a map display is not stored for reasons of clarity.
  • the monitoring location with the location name 1 Shown is the monitoring location with the location name 1, the event message according to claim 1 h) was the initial message and is reproduced as a direction vector 5 with the estimated distance range 6.
  • the event report of the monitoring location with the location name 2 is shown with the direction vector 7 and the estimated distance range 8. It is irrelevant whether this event message is a message according to the described method according to claim 8 or claim 9. It is obvious and understandable that the distance estimation on the basis of a two-dimensional image contains great uncertainties, but the cross-bearing using the directional information substantially increases the security of the statements.
  • the width of the observation sectors depends on the horizontal aperture angle of the camera optics and can be varied by selecting lenses of different focal lengths. The selection depends mainly on the structure of the area to be monitored.
  • the method according to claim 2 assumes that in a two-dimensional image due to the perspective distortion of the foreground appears enlarged and therefore the image provides in this area a very high resolution, as it is not required according to the problem to be solved.
  • no data reduction takes place in the horizon region, in the direction of the foreground the data reduction is increased in as fine a gradations as possible, the finest gradation being given by the pixel structure of the image.
  • image areas that do not contribute to the solution of the problem are not supplied to the image processing software.
  • the vertical image boundary in the upper image area cuts off uninteresting areas of the sky. It should be noted that above the horizon a minimum area of the sky is preserved, as smoke is particularly easy to detect against the background of the sky.
  • the vertical image boundary in the lower part of the image cuts off uninteresting areas of the foreground, the input of which does not make sense, even taking into account the data reduction with the method according to claim 2.
  • the vertical image boundaries can be specified separately for each observation sector of the monitoring location. In addition, this can be combined with the setting of the tilt angle of the camera, which is individual for each observation sector. This combination is particularly important in hilly terrain when observation sectors of a surveillance site can face a valley or even against a mountainside.
  • the settings for the vertical image boundary and the tilt of the camera in the center are made manually on the basis of the images transmitted by the monitoring site.
  • the inputs are made directly in the images and transferred from the control software of the control center to the control software of the monitoring location and stored in both locations.
  • the control software makes it possible to make graphical inputs in the representation of images.
  • the types and positions of the input graphic elements are stored by the control software as data files associated with the respective image.
  • the method for minimizing false alarms is described in claim 12.
  • the so-called exclusion areas are defined manually in the control center on the basis of the images transmitted by the monitoring location.
  • the inputs are made directly in the images and transferred from the control software of the control center to the control software of the monitoring location and stored in both locations.
  • exclusion areas can be defined as arbitrarily shaped traverse, which ensures a good adaptation to the real conditions.
  • In the center can be set and transmitted to the monitoring site, whether an event message, which relates to an exclusion area, is to be transmitted to the control center. However, if messages occur, they will not receive the status of an alarm.

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Description

Verfahren für die Überwachung von Territorien zur Erkennung von Waid- und Flächenbränden
Die rechtzeitige Erkennung von Wald- und Flächenbränden ist entscheidend für deren erfolgreiche Bekämpfung. In vielen Territorien wird heute noch in brandgefährdeten Zeiten mit hohem personellen Aufwand Brandwache betrieben, indem von hochgelegenen Punkten oder speziellen Türmen aus die Territorien visuell überwacht werden.
Die Detektierung von Feuer und/oder Rauch in Außenräumen mittels technischer Mittel hat inzwischen einen hohen Stand und große Vielfalt erreicht. Vorwiegend ältere Einrichtungen werten das IR-Spektrum aus, wobei vorwiegend Sensorzeilen zum Einsatz kommen. IR-Kameras sind aus Kostengründen seltener im Einsatz. Ein typischer Vertreter ist die in [1] beschriebene Einrichtung, welche eine vertikale Zeile von IR-Detektoren besitzt. Diese Detektorzeile ist vor einem Reflektor angeordnet und kann mit diesem horizontal geschwenkt werden, um ein Territorium zu scannen. Die Empfindlichkeit der Sensoren innerhalb der Zeile ist so gestaffelt, daß der Vordergrund gegenüber dem Horizontbereich nicht überbewertet wird. In [2] wird ein Verfahren beschrieben, welches mit unterschiedlichen Kameratypen arbeitet und den sichtbaren Spektralbereich auswertet. Durch parallele Anwendung mehrerer unterschiedlicher Analyseverfahren können sowohl Feuer als auch Rauch detektiert werden. Ein wesentliches Merkmal ist, daß gespeicherte Referenzbilder und aktuelle Bilder miteinander verglichen werden, indem Differenzbilder erzeugt und auf diese die Analysealgorithmen angewandt werden, wobei vor allem Textureigenschaften ausgewertet werden.
Bei der in [3] beschriebenen Einrichtung werden für die Detektion neben dem TIR-Bereich (Thermal Infrared) die Verhältnisse von Farbintensitäten des sichtbaren Spektralbereiches ausgewertet. Hier wird davon ausgegangen, daß insbesondere die Verhältnisse von G/R (gelb zu rot) und B/R (blau zu rot) signifikante Merkmale für die Detektion von Feuer enthalten. Bei den in [4] und [5] beschriebenen Einrichtungen werden der IR-, UV- und sichtbare Bereich des Spektrums in Kombination ausgewertet, wobei insbesondere davon ausgegangen wird, daß ein großes Verhältnis der IR- zur UV-Intensität signifikant für Feuer ist.
Die benannten und auch diverse hier nicht aufgeführte Veröffentlichungen befassen sich ausschließlich mit den Einrichtungen und Verfahren zur unmittelbaren Detektierung von Feuer und/oder Rauch in Außenräumen, d.h. unter Freilandbedingungen und über große Distanzen. Darüber hinaus gehende Verfahren, die eine komplexe Überwachung von Territorien beinhalten, werden nicht betrachtet. Derartige Verfahren müssen zumindest eines der oben genannten Verfahren zur automatischen Detektierung von Feuer und/oder Rauch einschließen, außerdem jedoch das Zusammenwirken mit weiteren automatischen und personengestützten Prozessen bis letztlich zur Lenkung von Einsatzkräften beinhalten.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Beschränkung der vorliegenden Verfahren zu überwinden und bei Einbindung eines dieser Verfahren ein Verfahren zur komplexen Überwachung von Territorien zur Erkennung von Wald- und Flächenbränden zu realisieren. Diese Aufgabe wird entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Zur Detektierung von Feuer und/oder Rauch in Außenräumen ist ein Verfahren eingebunden, wie es in DE 198 40 873 beschrieben ist. Grundsätzlich ist die erfindungsgemäße Lösung jedoch nicht ausschließlich an dieses Verfahren gebunden und erlaubt auch die Einbindung anderer Detektionsverfahren.
Für die Überwachung von Territorien zur Erkennung von Wald- und Flächenbränden werden möglichst mehrere Überwachungsstandorte eingerichtet, deren Ü berwachungsbereiche sich überlappen. Die Überwachungsstandorte benötigen einen erhöhten Kamerastandort für die Anbringung einer Kamera, wobei vorzugsweise eine CCD-Matrix- Kamera zum Einsatz kommt, mit Schwenk- und Neigevorrichtung. Sofern ein Rundumblick über 360 Grad erforderlich ist, muß die Kamera an der Spitze des Kamera-standortes montierbar sein. Die Kamerastandorte können spezielle Mastbauten, existente Waldbrand-wamtürme oder Mastbauten von Telekommunikationseinrichtungen sein. Der Überwachungsstandort verfügt über eine Steuer- und Auswerteeinheit, welche eine Bildverarbeitungssoftware zur Detektierung von Rauch und/oder Feuer in einem Bild sowie eine Steuersoftware, Speicher für Ereignisse und Bilder und eine Schnittstelle zu einer Übertragungseinrichtung umfaßt. Bestandteil der Steuersoftware sind auch Module zur Manipulation von Bildern und zur Erzeugung von Panoramabildern. Die für unbemannten Betrieb eingerichteten Überwachungsstandorte sind mit einer bemannten Zentrale verbunden. Diese umfaßt eine Rechnereinheit, welche über einen Bedien-, Anzeige- und Überwachungs-platz, eine Steuersoftware, Speicher für Ereignisse und Bilder, Vorrichtungen zur Mischung und Ausgabe von Bildern auf mindestens einem Monitor, sowie Schnittstellen zu Übertragungseinrichtungen verfügt. Eine Übertragungseinrichtung für Bilder, Daten und Steuerinformationen sowie einen Audio-Dienstkanal für den Fall, daß Einsatzkräfte sich am Überwachungsstandort aufhalten, dient der Verbindung zwischen Zentrale und Überwachungsstandort. Dies können ISDN-Verbindungen, die permanent oder semipermanent geschaltet sind, oder Internetverbindungen oder auch spezielle Funkverbindungen sein. Des weiteren verfügt die Zentrale über eine Funkeinrichtung, über welche sie mit mobilen Einsatzkräften verbunden ist und diese Kräfte leiten kann. Des weiteren sind diese Einsatzkräfte mit Mitteln zur Positionsbestimmung, z.B. GPS, ausgerüstet und ihre Position wird über die genannte Funkeinrichtung automatisch an die Zentrale übertragen. Die zeitlichen Abstände der Positionsmeldungen sind an die jeweilige Typgeschwindigkeit der Einsatzkräfte angepaßt. Der Betrieb des Systems erfolgt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 1. Ein wesentlicher Aspekt sind die Verfahrensschritte i) und j), in welchen dem Bediener eine Bildsequenz eines Ereignisses im Zeitraffermodus zur Verfügung gestellt wird. Damit wird die Verbindung zwischen automatischer Detektion und subjektiver Einschätzung in besonders wirkungsvoller Weise realisiert. Dem gleichen Aspekt sind die Verfahren nach den Ansprüchen 7 bis 11 zuzuordnen. Wie in Anspruch 7 beschrieben, verfügt die Zentrale über elektronische Karten und/oder digitalisierte und gespeicherte Luftbildaufnahmen der überwachten Gebiete, im folgenden generell als Karte bezeichnet. Software zum Zoomen und Scrollen der koordinatenbasierten elektronischen Karten und Einblendung von koordinatenbasierten Daten ist Bestandteil der Steuersoftware. Die Karten werden bei einer eingehenden Meldung entsprechend Anspruch 1 h) automatisch, bei einer Meldung mit Alarmstatus, oder auf Grund manueller Anforderung, bei einer Meldung ohne Alarmstatus, zur Anzeige gebracht und es werden die Angaben Überwachungsstandort, Beobachtungssektor, Richtung und geschätzte Entfernung des Ereignisortes automatisch als graphische Darstellung und als alphanumerische Daten in die Karte eingetragen. Die Darstellung erfolgt dabei entsprechend den Verfahren nach Anspruch 11. Wie in Anspruch 8 beschrieben, werden bei zwei oder mehr zeitgleichen oder zeitnahen Meldungen entsprechend Anspruch 1 h) von benachbarten Überwachungsstandorten die Angaben aller Meldungen in einer Kartendarstellung zur Anzeige gebracht und derart eine Kreuzpeilung ermöglicht.
Wie in Anspruch 9 beschrieben, können bei Fehlen solcher zeitgleichen oder zeitnahen Meldungen von benachbarten Überwachungsstandorten diese Überwachungsstandorte auf Grund manueller Anforderung in die Karte eingeblendet werden und die möglicherweise relevanten Beobachtungssektoren derselben bestimmt werden. Damit können nachfolgend manuell Bilder von diesen Beobachtungssektoren abgerufen und für die subjektive Einschätzung mit herangezogen werden.
Wie in Anspruch 10 beschrieben, sind Einsatzkräfte mit Mitteln zur Positionsbestimmung, z.B. GPS, ausgerüstet und ihre Position und Identifikation wird über die oben genannte Funkeinrichtung automatisch an die Zentrale übertragen. In den in den Ansprüchen 7 bis 9 beschriebenen Fällen wird die Position und Identifikation als graphische Darstellung und als alphanumerische Daten automatisch in die Karte eingeblendet. Unabhängig von Ereignismeldungen werden diese Angaben auch bei jeder manuellen angeforderten Darstellung einer Karte automatisch angezeigt.
In Figur 1 ist eine mögliche Ausführung der in eine Karte eingeblendeten Daten und Darstellungen entsprechend den Beschreibungen in den Ansprüchen 7 bis 11 wiedergegeben. Eine Kartendarstellung ist aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht hinterlegt.
Dargestellt ist der Überwachungsstandort mit der Standortbezeichnung 1 , dessen Ereignismeldung nach Anspruch 1 h) die Erstmeldung gewesen sei und die als Richtungsvektor 5 mit dem geschätzten Entfernungsbereich 6 wiedergegeben ist. Die Ereignismeldung des Überwachungsstandortes mit der Standortbezeichnung 2 ist mit dem Richtungsvektor 7 und dem geschätzten Entfernungsbereich 8 wiedergegeben. Dabei ist es unerheblich, ob diese Ereignismeldung eine Meldung entsprechend der beschriebene Verfahren nach Anspruch 8 oder Anspruch 9 ist. Es ist ersichtlich und verständlich, daß die Entfernungsschätzung auf der Basis eines zweidimensionalen Bildes große Unsicherheiten beinhaltet, die Kreuzpeilung unter Nutzung der Richtungsangaben aber die Sicherheit der Aussagen wesentlich erhöht. Dargestellt sind weiter für jeden Überwachungsstandort die Beobachtungssektoren 3 und deren Nummern sowie deren Grenzen 4. Es wird bei der Darstellung ignoriert, daß die Beobachtungssektoren tatsächlich etwas breiter sind, um eine Überlappung zu gewährleisten. Die Breite der Beobachtungs¬ sektoren richtet sich nach dem horizontalen Öffnungswinkel der Kameraoptiken und kann durch Wahl von Objektiven unterschiedlicher Brennweite variiert werden. Die Auswahl richtet sich vor allem nach der Struktur des zu überwachenden Gebietes.
Dargestellt ist des weiteren die Position und Identifikation eines Einsatzmittels 9. Weitere wesentliche Aspekte der erfindungsgemäßen Lösung sind, eine schnelle Verarbeitung der Daten durch die Bildverarbeitungssoftware zur Detektierung von Rauch und/oder Feuer zu gewährleisten und Fehlalarme zu minimieren. Die Verarbeitung der Daten durch die Bildverarbeitungssoftware ist mit hohem Rechen- und damit auch Zeitaufwand verbunden. Zur Minimierung dieses Aufwandes wird vor der Übergabe der Daten an die Bildverarbeitungssoftware eine Datenreduktion entsprechend den Beschreibungen in den Ansprüchen 2 und 3 durchgeführt.
Das Verfahren nach Anspruch 2 geht davon aus, daß in einem zweidimensionalen Bild auf Grund der perspektivischen Verzerrung der Vordergrund vergrößert erscheint und das Bild daher in diesem Bereich eine sehr hohe Auflösung liefert, wie sie entsprechend der zu lösenden Aufgabe nicht benötigt wird. Erfindungsgemäß erfolgt im Horizontbereich keine Datenreduktion, in Richtung des Vordergrundes wird die Datenreduktion in möglichst feinen Abstufungen e rhöht, wobei die feinste Stufung durch die Pixelstruktur des Bildes gegeben ist. Entsprechend dem Verfahren nach Anspruch 3 werden Bildbereiche, die keinen Beitrag zur Lösung der Aufgabe bringen, der Bildverarbeitungssoftware nicht zugeführt. Die vertikale Bildbegrenzung im oberen Bildbereich schneidet uninteressante Bereiche des Himmels ab. Beachtet wird dabei, daß über dem Horizont ein Mindestbereich des Himmels erhalten bleibt, da Rauch vor dem Hintergrund des Himmels besonders gut zu detektieren ist. Die vertikale Bildbegrenzung im unteren Bildbereich schneidet uninteressante Bereiche des Vordergrundes ab, deren Eingabe selbst unter Beachtung der Datenreduktion mit dem Verfahren nach Anspruch 2 nicht sinnvoll ist.
Die vertikalen Bildbegrenzungen sind für jeden Beobachtungssektor des Überwachungsstandortes gesondert vorgebbar. Zusätzlich ist dies kombinierbar mit der für jeden Beobachtungssektor individuellen Einstellung des Neigungswinkels der Kamera. Diese Kombination ist besonders bedeutsam in bergigem Gelände, wenn Beobachtungssektoren eines Überwachungsstandortes die Blickrichtung in ein Tal oder auch gegen einen Berghang haben können.
Wie in Anspruch 6 beschrieben, werden die Einstellungen für die vertikale Bildbegrenzung und die Neigung der Kamera in der Zentrale manuell an Hand der vom Überwachungsstandort übermittelten Bilder vorgenommen. Die Eingaben werden direkt in die Bilder vorgenommen und von der Steuersoftware der Zentrale an die Steuersoftware des Überwachungsstandortes übertragen und an beiden Orten gespeichert. Die Steuersoftware ermöglicht, in die Darstellung von Bildern graphische Eingaben vorzunehmen. Die Typen und Positionen der eingegebenen graphischen Elemente werden von der Steuersoftware als dem jeweiligen Bild zugeordnete Datenfiles gespeichert. Das Verfahren zur Minimierung von Fehlalarmen ist in Anspruch 12 beschrieben. Die so genannten Ausschlußgebiete werden in der Zentrale manuell an Hand der vom Überwachungsstandort übermittelten Bilder definiert. Die Eingaben werden direkt in die Bilder vorgenommen und von der Steuersoftware der Zentrale an die Steuersoftware des Überwachungsstandortes übertragen und an beiden Orten gespeichert. Siehe hierzu auch die obige Beschreibung zur vertikalen Bildbegrenzung. Die Ausschlußgebiete können als beliebig geformter Polygonzug definiert werden, was eine gute Anpassung an die realen Bedingungen gewährleistet. In der Zentrale kann festgelegt und an den Überwachungsstandort übermittelt werden, ob eine Ereignismeldung, welche ein Ausschlußgebiet betrifft, an die Zentrale zu übermitteln ist. Sofern Meldungen erfolgen, erhalten diese jedoch nicht den Status eines Alarms.
[1] US 5218345 [4] US4775853 [2] DE 198 40 873 [5] US 5153722
[3] US5289275

Claims

Ansprüche
1. Verfahren für die Überwachung von Territorien zur Erkennung von Wald- und Flächenbränden, basierend auf einem ersten Komplex von Einrichtungen an mindestens einem Überwachungsstandort, umfassend eine Kamera, welche an einem erhöhten Standort schwenk- und neigbar angebracht ist, wobei der horizontale Schwenkbereich mindestens 360 Grad beträgt, und eine mit dieser verbundene Steuer- und Auswerteeinheit, welche über eine Bildverarbeitungssoftware zur Detektierung von Rauch und/oder Feuer in den von der Kamera gelieferten Bildern sowie über eine Steuersoftware, Speicher für Ereignisse und Bilder und eine Schnittstelle zu einer Übertragungseinrichtung verfügt, sowie einem zweiten Komplex von Einrichtungen in einer bemannten Zentrale, umfassend eine Rechnereinheit, welche über einen Bedien-, Anzeige- und Überwachungsplatz, eine Steuersoftware, Speicher für Ereignisse und Bilder, Vorrichtungen zur Mischung und Ausgabe von Bilder auf mindestens einem Monitor und mindestens zwei Schnittstellen zu Übertragungseinrichtungen verfügt, und einer ersten bidirektionalen Übertragungseinrichtung für Bilddateien, Daten und Sprachbetrieb, die den ersten und zweiten Komplex miteinander verbindet, sowie einer zweiten bidirektionalen Übertragungseinrichtung für D aten u nd S prachbetrieb, d ie d en zweiten Komplex m it b emannten E insatzkräften verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß entsprechend den nachfolgenden Verfahrensschritten a) der Beobachtungsbereich eines Überwachungsstandortes in Beobachtungssektoren aufgeteilt wird, die dem horizontalen Öffnungswinkel der Kameraoptik entsprechen, b) der horizontale Winkelversatz zwischen benachbarten Beobachtungssektoren so gewählt wird , daß eine Überlappung gegeben ist, c) die Kamera mittels einer Positioniereinrichtung automatisch in aufeinanderfolgender oder von der Zentrale manuell gesteuert in beliebiger Reihenfolge auf die Beobachtungssektoren ausgerichtet wird, d) die Kamera nach der Positionierung eine Mehrzahl von Bildern liefert, deren zeitlicher Abstand an die Dynamik von Rauch und Feuer angepaßt ist, e) die Bilder an die Steuereinheit übertragen und als Bildsequenz gespeichert werden, f) die Bilder von der Steuereinheit an die Bildverarbeitungssoftware zur Detektierung von Rauch und/oder Feuer übergeben werden und die Bildverarbeitungssoftware im Falle von Rauch und/oder Feuer eine Ereignismeldung und Daten zur Lage und Größe des Ereignisortes ausgibt, g) die Steuersoftware im Falle einer Ereignismeldung an Hand der Daten zur Lage und Größe des Ereignisortes in einem der relevanten Bilder den Ereignisortes markiert, das Bild komprimiert und in Verbindung mit einer Alarmmeldung, welche die Angabe des Überwachungsstandortes, des Beobachtungssektors, Richtung und geschätzte Entfernung des Ereignisortes umfaßt, an die Zentrale überträgt, h) die in der Zentrale empfangene Alarmmeldung optisch und akustisch ausgegeben sowie das Bild dekomprimiert, gespeichert und automatisch oder auf Grund manueller Anforderung zur Anzeige gebracht wird, i) in der Zentrale eine manuelle Anforderung eingegeben und an den Überwachungsstandort übertragen werden kann, welche die dortige Steuersoftware veranlaßt, aus den Bildern der aktuellen Bildsequenz die der Markierung des Ereignisortes entsprechenden Bildteile auszuschneiden, zu komprimieren und als Bildsequenz an die Zentrale zu übertragen, j) die in der Zentrale empfangenen Bilder der Bildsequenz entsprechend Verfahrensschritt i) dekomprimiert, gespeichert und als Endlossequenz im Zeitraffermodus wiedergegeben werden, wobei dies wahlweise in das Gesamtbild entsprechend Verfahrensschritt g) eingefügt oder alleinstehend großformatig erfolgen kann.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß a) die Steuereinheit des Überwachungsstandortes vor der Übergabe eines Videobildes an die
Bildverarbeitungssoftware entsprechend 1 f) das Bild in mehrere horizontale Bildstreifen unterteilt, b) in nicht den Horizont umfassenden Bildstreifen unterhalb des Horizontes jeweils mehrere
Bildpunkte über eine Mittelwertbildung zu einem Bildpunkt umwandelt, wobei die Anzahl der
Bildpunkte, über welche gemittelt wird, in Richtung des unteren Bildrandes von Bildstreifen zu
Bildstreifen ansteigend ist, c) die derart datenreduzierten Bilder an die Bildverarbeitungssoftware zur Detektierung von Rauch und/oder Feuer übergibt, d) die von der Bildverarbeitungssoftware rückgemeldeten Daten zur Lage und Größe des Ereignisortes mittels zu b) und a) inverser Schritte entzerrt und anschließend in das Ausgangsbild einfügt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß a) die Steuereinheit vor der Übergabe eines Bildes an die Bildverarbeitungssoftware entsprechend 1 f) eine vertikale Bildbegrenzung durchführt, indem aus dem Bild am oberen und/oder unteren Bildrand für die Waldbranderkennung nicht relevante horizontale Bildstreifen entfernt werden, b) die derart datenreduzierten Bilder an die Bildverarbeitungssoftware zur Detektierung von Rauch und/oder Feuer übergibt, c) die von der Bildverarbeitungssoftware rückgemeldeten Daten zur Lage und Größe des Ereignisortes unter Beachtung der Manipulation entsprechend a) in das Ausgangsbild einfügt.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikale Bildbegrenzung entsprechend 3 a) für jeden Beobachtungssektor unterschiedlich vorgebbar ist.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 , 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikale Bildbegrenzung für jeden Beobachtungssektor mit einer unterschiedlichen Neigung der Kamera kombinierbar ist.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zentrale a) über den Bedien-, Anzeige- und Überwachungsplatz der Rechnereinheit manuell die Bilder der Beobachtungssektoren o der e in Panoramabild m it M arkierung d er B eobachtungssektoren v on einem Überwachungsstandort abgerufen werden, b) für jeden Beobachtungssektor die vertikalen Bildbegrenzungen und die Neigung der Kamera festgelegt und mittels der Steuersoftware in die einzelnen Bilder oder das Panoramabild eingetragen werden, c) die S teuersoftware d ie P arameter d er E intragungen b estimmt und a n d ie S teuersoftware d es Überwachungsstandortes überträgt, d) der Schritt a) wiederholt wird, um die Richtigkeit der Maßnahmen entsprechend b) und c) zu prüfen 5 und gegebenenfalls die Schritte b) und c) zur Präzisierung zu wiederholen.
7. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrale über elektronische Karten und/oder digitalisierte und gespeicherte Luftbildaufnahmen, im folgenden generell als Karte bezeichnet, der überwachten Gebiete verfügt und bei einer eingehenden Meldung entsprechend 1 h) automatisch 0 oder auf Grund manueller Anforderung die Karte zur Anzeige gebracht wird und die Angaben Überwachungsstandort, Beobachtungssektor, Richtung und geschätzte Entfernung des Ereignisortes automatisch als graphische Darstellung und als alphanumerische Daten in die Karte eingetragen werden.
5 8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei zwei oder mehr zeitgleichen oder zeitnahen Meldungen entsprechend 1 h) von benachbarten Überwachungsstandorten die Angaben aller Meldungen in einer Kartendarstellung zur Anzeige gebracht werden und derart eine Kreuzpeilung ermöglicht wird.
0 9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß a) durch Zoomen und Verschieben des dargestellten Kartenausschnittes die Darstellung auf benachbarte Überwachungsstandorte ausgedehnt werden kann, b) auf Grund manueller Anforderung diese benachbarten Überwachungsstandorte und deren Beobachtungssektoren zur Anzeige gebracht werden, 5 c) bezüglich der eingegangenen Meldung nach 1 h) relevante Beobachtungssektoren der benachbarten Überwachungsstandorte aus der Karte bestimmt werden, d) über den Bedien-, Anzeige- und Überwachungsplatz der Rechnereinheit manuell aktuelle Bilder der so bestimmten Beobachtungssektoren eines benachbarten Überwachungsstandortes abgerufen werden,
30 e) die derart erhaltenen Bilder visuell analysiert werden, um gegebenenfalls Merkmale zu erkennen, welche die Bildverarbeitungssoftware zur Detektierung von Rauch und/oder Feuer noch nicht als Ereignis identifizieren konnte, f) der Ort eines derart visuell erkannten oder vermuteten Ereignisses mittels der Steuersoftware im
Bild markiert wird, 35 g) die Steuersoftware aus der vorgenommenen Eintragung eine Meldungen entsprechend 1 h) ableitet, h) die derart abgeleitete Meldung entsprechend den Verfahren in den Ansprüchen 7 und 8 weiterbehandelt wird.
40 10. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß a) mobile Einsatzkräfte der Waldbrandbekämpfung mit Positionsbestimmungseinrichtungen, z.B. GPS, ausgerüstet sind, b) die Einsatzfahrzeuge ihre aktuelle Position automatisch und kontinuierlich per Funk an die Zentrale übertragen, c) bei automatischem oder manuellem Aufruf einer Karte die Position der im Darstellbereich befindlichen Einsatzfahrzeuge automatisch in der Karte als graphische Darstellung und als alphanumerische Daten dargestellt wird.
11. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Darstellung von Bild und Karte wahlweise nach dem Prinzip des geteilten Bildschirms oder getrennt auf zwei Bildschirmen erfolgen kann.
12. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß Fehlalarmquellen wie Siedlungen, Straßen, Wasserflächen oder andere Elemente, wo Rauch oder verwechselbare Lichteffekte auftreten, elimiert werden, indem a) in der Zentrale manuell von einem Überwachungsstandort Bilder von Beobachtungssektoren oder ein Panoramabild mit Markierung der Beobachtungssektoren abgefordert und zur Anzeige gebracht werden, b) in einem Einzelbild oder Panoramabild mittels der Steuersoftware Bildteile, die zu Fehlalarmen führen können oder bereits geführt haben, mit einem beliebigen Polygonzug eingegrenzt werden, c) von der Steuersoftware der Zentrale die Parameter der Eintragungen bestimmt und als
Ausschlußgebiet an die Steuersoftware des Überwachungsstandortes übertragen werden, d) in der Zentrale manuell festgelegt und von der Steuersoftware der Zentrale an die Steuersoftware des Überwachungsstandortes wird, ob Ereignismeldungen, die ein Ausschlußgebiet betreffen, an die Zentrale zu melden sind, e) die Steuersoftware des Überwachungsstandortes bei Meldungen der Bildverarbeitungssoftware entsprechend 1 f) prüft, ob die Meldung ein Ausschlußgebiet betrifft, f) die Steuersoftware des Überwachungsstandortes bei ein Ausschlußgebiet betreffenden Meldungen entsprechend 1 g) verfährt, wenn die Übertragung an die Zentrale angewiesen ist, diese Meldung jedoch nicht mit dem Status Alarm versieht.
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