CN105590401B - 基于视频图像的预警联动方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于视频图像的预警联动方法，包括图像获取步骤、图像预处理步骤以及判断步骤。本发明还提供了一种基于视频图像的预警联动***，包括图像获取模块、图像预处理模块预计判断模块。此外，本发明还提供了另一种基于视频图像的预警联动***，包括视频监测装置以及与视频监测装置连接的指挥调度台。本发明的基于视频图像的预警联动方法及***，实现了自动监测以及自动预警联动，从而解决了漏报的问题，提高了基于视频图像的预警联动***的性能。同时，监控人员能够根据告警信号与当前警情信息迅速做出作战部署，从而提高了处警效率，避免了重大灾害的发生。

Description

基于视频图像的预警联动方法及***

技术领域

本发明涉及森林防火监控技术领域，特别是涉及一种基于视频图像的预警联动方法及***。

背景技术

一般森林防火监控技术主要以视频监控***为主，视频监控***通过采集视频图像传送至监控中心，由人工完成集中监视。当发现火情后，由监测人员通过纸笔记录警情，同时通过电话或短信等方式通知相关责任人员对火情进行处置。但是，上述方式存在如下缺点：第一、人工监测不仅耗费人力，而且监控视频中的火情不易被察觉，容易造成漏报；第二、发现警情后，监测人员需翻查通讯录后再通知相关责任人员，警情处置效率低，可能导致火情的蔓延造成重大损失。

发明内容

鉴于现有技术的现状，本发明的目的在于提供一种基于视频图像的预警联动方法及***，能够自动监测以避免漏报等现象，能够自动预警以提高处警效率，避免重大灾害的发生。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于视频图像的预警联动方法，包括如下步骤：

图像获取步骤：接收来自视频监测装置的多帧原始视频图像；

图像预处理步骤：对所述原始视频图像进行特征提取以识别异常特征，并针对包含所述异常特征的第一视频图像进行特性分析，生成异常数据值；其中，所述异常特征包括火焰特征和烟雾特征；

判断步骤：判断所述异常数据值是否超过预设的告警阈值，若是，则生成告警信号以及当前警情信息；根据所述告警信号与所述当前警情信息发送人员调派指令，输出所述告警信号和/或所述当前警情信息；若否，则返回所述图像预处理步骤。

在其中一个实施例中，所述图像预处理步骤还包括如下步骤：

在所述第一视频图像上进行区域搜索，并在所述第一视频图像上标记出包含所述异常特征的标识区域；

在所述标识区域内对所述异常特征进行特性分析，获得所述异常特征的静态特性和动态特性；

根据所述异常特征的动态特性和/或静态特性生成所述异常数据值。

在其中一个实施例中，所述火焰特征包括火点的大小、着火区域以及火焰走势；所述烟雾特征包括烟雾大小、烟雾区域以及烟雾的移动轨迹。

在其中一个实施例中，所述判断步骤还包括：

根据所述原始视频图像的亮度值，判断所述原始视频图像拍摄的时间为白天还是晚上，

若判断所述原始视频图像的拍摄时间为白天，则执行如下步骤：

判断根据所述火焰特征生成的火焰数据值是否超过预设的第一告警阈值和/或根据所述烟雾特征生成的烟雾数据值是否超过预设的第二告警阈值，若是，则生成所述告警信号以及当前警情信息；若否，则返回所述图像预处理步骤；

若判断所述原始视频图像的拍摄时间为晚上，则执行如下步骤：

判断根据所述火焰特征生成的火焰数据值是否超过预设的第一告警阈值，若是，则生成所述告警信号以及当前警情信息；若否，则返回图像预处理步骤。

在其中一个实施例中，所述根据所述告警信号与所述当前警情信息发送人员调派指令的步骤包括:

输出所述告警信号与所述当前警情信息；

接收用户根据所述告警信号以及当前警情信息做出的调度指令，生成处警信息；

依据所述处警信息获取调度对象，并将所述处警信息转化为所述人员调派指令发送至调度对象。

在其中一个实施例中，还包括警情记录步骤：

接收所述调度对象反馈的警情处理结果；

分别根据接收的接收所述告警信号、当前警情信息、所述处警信息和所述警情处理结果，生成档案存储数据；

将所述档案存储数据传送至数据库服务器。

基于上述预警联动方法，本发明还提供了一种基于视频图像的预警联动***，包括：

图像获取模块，用于接收来自视频监测装置的多帧原始视频图像；

图像预处理模块，用于对所述原始视频图像进行特征提取以识别异常特征，并针对包含所述异常特征的第一视频图像进行特性分析，生成异常数据值；其中，所述异常特征包括火焰特征和烟雾特征；以及

判断模块，用于判断所述异常数据值是否超过预设的告警阈值，若是，则生成告警信号以及当前警情信息，并根据所述告警信号与所述当前警情信息发送人员调派指令，输出所述告警信号和/或所述当前警情信息；若否，则调用图像预处理模块。

本发明还提供了一种基于视频图像的预警联动***，包括视频监测装置和与所述视频监测装置连接的指挥调度台；

所述视频监测装置设置于监控区域内，用于实时获取原始视频图像，并将所述原始视频图像传送至所述指挥调度台；

所述指挥调度台用于对接收的所述原始视频图像进行图像预处理以获得异常数据值，并当所述异常数据值超过预设的告警阈值时，生成告警信号以及当前警情信息；根据所述告警信号以及所述当前警情信息发送人员调派指令，输出所述告警信号和/或所述当前警情信息。

在其中一个实施例中，所述指挥调度台包括识别装置，其中，所述识别装置包括：

视频分析服务器，用于根据接收的所述原始视频图像进行特征提取以识别异常特征，并针对包含异常特征的第一视频图像进行特性分析，生成异常数据值；其中，所述异常特征包括火焰特征和烟雾特征；

比较装置，用于判断所述异常数据值是否超过预设的告警阈值；

通信装置，用于接收所述原始视频图像以及发送所述告警信号和所述当前警情信息。

在其中一个实施例中，还包括报警装置和数据库服务器；

所述报警装置连接指挥调度台，用于根据接收的告警信号发出声音信号和/或光信号和/或电信号；

所述视频监测装置以及所述指挥调度台均连接所述数据库服务器，所述数据库服务器用于存储视频图像、当前警情信息以及处警信息。

本发明的有益效果是：

本发明的基于视频图像的预警联动方法及***，通过对原始视频图像的预处理获得异常数据值，并当异常数据值高于预设的告警阈值时输出告警信号以及当前警情信息，根据告警信号与当前警情信息发送人员调派指令以进行人员调派，这样实现了自动监测以及自动预警联动，从而解决了漏报的问题，提高了基于视频图像的预警联动***的性能。同时，监控人员能够根据告警信号与当前警情信息迅速做出作战部署，从而提高了处警效率，避免了重大灾害的发生。

附图说明

图1为本发明的基于视频图像的预警联动方法一实施例的流程图；

图2为本发明的基于视频图像的预警联动方法中图像预处理步骤的流程图；

图3为本发明的基于视频图像的预警联动方法另一实施例的流程图；

图4为本发明的基于视频图像的预警联动***一实施例的结构框图；

图5为本发明的基于视频图像的预警联动***另一实施例的结构框图；

图6为本发明中原始视频图像进行图像预处理后生成的图像。

具体实施方式

为了使本发明的技术方案更加清楚，以下结合附图，对本发明的基于视频图像的预警联动方法及***作进一步详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明并不用于限定本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图1中提供的基于视频图像的预警联动方法，可以应用于一包括视频监测装置010和指挥调度台020的***中，其中，视频监测装置010连接指挥调度台020，连接方式可以是无线网络连接或者有线网络连接。

参见图1，本发明的一实施例提供了一种基于视频图像的预警联动方法，包括如下步骤：

图像获取步骤S100：接收来自视频监测装置的多帧原始视频图像；其中，视频监测装置可以是设置在监控区域内的摄像机以进行原始视频图像的采集。较优地，视频监测装置安装在云台上，通过云台的旋转实现对监控区域的多角度的监控。本实施例中，视频监测装置优选为低照度宽动态的彩色CCD摄像机。

图像预处理步骤S200：对每帧原始视频图像进行特征提取以识别异常特征，并针对包含异常特征的第一视频图像进行特性分析，生成异常数据值。本实施例中，通过对原始视频图像进行特征提取、特征识别等图像预处理过程，从而根据原始视频图像的图像特征将原始视频图像至少分为包含异常特征的视频图像的第一视频图像以及不包含异常特征的视频图像的视频图像。这样，通过对原始视频图像的分类，使得只需针对包含异常特征的第一视频图像进行特性分析，从而使得***对原始视频图像的处理分析具有较强的针对性，减小了***的运算量，从而提高了***的运算速度及图像处理的效率。

其中，异常特征包括烟雾特征和火焰特征。进一步地，火焰特征包括火点的大小、着火区域以及火焰走势等特征，烟雾特征包括烟雾大小、烟雾区域以及烟雾的移动轨迹等特征。通过对火焰特征以及烟雾特征等异常特征进行特征提取、特性分析，以便能够及时的识别火灾和非火灾，从而避免险情的发生。而异常数据值表示异常特征的量化数据，比如，火点的大小、着火区域以及火焰走势、烟雾大小、烟雾区域以及烟雾的移动轨迹等特征的量化值，例如下文的火焰数据值和烟雾数据值，下文同此解。

判断步骤S300：判断异常数据值是否超过预设的告警阈值，若是，则说明存在火灾隐患，从而执行步骤S400：生成告警信号以及当前警情信息，输出告警信号和/或当前警情信息，并根据告警信号与当前警情信息发送人员调派指令，以便尽快的处置警情。若否，则说明处于正常状态，返回图像预处理步骤S200，以实现对下一帧原始视频图像的处理。应当清楚的是，本申请的当前警情信息包括火灾的发生地点、火灾严重程度等信息。

具体的，当异常特征为火焰特征时，判断根据该火焰特征生成的火焰数据值是否超过预设的第一告警阈值，若是，则说明第一视频图像显示的区域中存在明火。此时，指挥调度台生成告警信号以及当前警情信息。同时，指挥调度台根据告警信号与当前警情信息发送人员调派指令，例如，人员调度指令是指挥调度台依据调度对象的通讯地址等信息向调度对象发送电话、短信、视频通话或微信等即时通讯信息，从而及时的进行人员调派。这样不仅避免了漏报的问题，还提高可处警的效率，避免了重大灾害的发生。若火焰数据值低于预设的第一告警阈值，则说明处于正常状态，返回图像预处理步骤，以实现对下一帧原始视频图像的处理。

此外，当火焰数据值超过预设的第一告警阈值时，指挥控制台输出告警信号和/或当前警情信息，例如，可以将告警信号输出至报警装置，以实现声/光报警；将当前警情信息输出至显示控制装置等，显示控制装置将当前警情信息显示在电子地图上，以实现火情的远距离监控，从而使得监控人员能够根据该告警信号和当前警情信息核实火情情况。

此处的第一告警阈值可以依据火焰特征中的火点的大小、着火区域以及火焰走势等特征来设定相应的阈值。本实施例中根据火焰特征生成的火焰数据值中，火焰特征可以采用火点的大小、着火区域以及火焰走势(即火灾的蔓延速度以方向等)等特征中的一个或多个的组合。

在本发明的一个实施例中，判断步骤S300进一步包括如下步骤：

当火点的大小超过预设的火点阈值、着火区域的面积超过预设面积、和/或火焰的蔓延速度超过预设速度时，则说明存在火灾隐患，生成告警信号以及当前警情信息，根据告警信号以及当前警情信息发送人员调派指令，以及时地处置警情。否则，则返回图像预处理步骤，以进行对下一帧图像的处理。

在本发明的另一实施例中，根据火点的大小、着火区域以及火焰走势等特征的组合生成的火焰数据值进行火灾或非火灾的判定。例如，若异常特征为火焰特征时，首先判断火点的大小是否超过预设的火点阈值，若是，则进一步判断着火区域的面积是否超过预设面积；若否，则返回图像预处理步骤S200。当着火区域的面积超过预设面积时，则进一步判断火焰的蔓延速度是否超过预设速度；若着火区域的面积小于预设面积时，则返回图像预处理步骤S200。当火焰的蔓延速度超过预设速度时，则说明存在火灾隐患，生成告警信号与当前警情信息，并根据告警信号与当前警情信息发送人员调派指令。若火焰的蔓延速度小于预设速度，则返回图像预处理步骤S200。

本实施例中还可以更进一步地扩展为，当火焰的蔓延速度超过相应级别的预设速度时，其中每个级别的预设速度对应不同火灾的严重程度，从而获得相应的火灾严重程度，并记录于当前警情信息中。

此外，还可以依据火点的大小、着火区域以及火焰的蔓延速度等特征与火灾严重程度等级之间的关系建立对应关系表，当检测到的火点的大小、着火区域以及火焰的蔓延速度等数值位于相应的火灾严重程度等级下时，则输出相应的火灾严重程度，并记录于当前警情信息中。

当异常特征为烟雾特征时，判断根据该烟雾特征生成的烟雾数据值是否超过预设的第二告警阈值，若是，则说明第一视频图像显示的区域中发生了火灾，此时，指挥调度台生成告警信号以及当前警情信息。同时，指挥调度台根据告警信号与当前警情信息发送人员调派指令，例如，指挥调度台可以依据调度对象的通讯地址等信息向调度对象发送电话、短信、视频通话或微信等即时通讯，从而及时的进行人员调派。这样不仅避免了漏报的问题，还提高可处警的效率，避免了重大灾害的发生。若烟雾数据值低于预设的第二告警阈值，则说明处于正常状态，返回图像预处理步骤S200，以实现对下一帧原始视频图像的处理。

此外，当烟雾数据值超过预设的第二告警阈值时，指挥控制台输出告警信号和/或当前警情信息，例如，可以将告警信号输出至报警装置，以实现声/光报警，将当前警情信息输出至显示控制装置等，以实现火情的远距离监控，使得监控人员能够根据该告警信号和当前警情信息核实火情情况。

此处的第二告警阈值可以依据烟雾特征中的烟雾大小、烟雾区域以及烟雾的移动轨迹等特征来设定相应的阈值。本实施例中根据该烟雾特征生成的烟雾数据值中，烟雾特征可以采用烟雾大小、烟雾区域以及烟雾的移动轨迹(烟雾的移动速度、移动方向等)等特征中的一个或多个的组合。本实施例中，预设的第一告警阈值与预设的第二告警阈值可以相同，也可以不同，其具体取值根据实际应用环境等进行设置。

在本发明的一个实施例中，判断步骤S300进一步包括如下步骤：

当烟雾大小超过预设的烟雾阈值、烟雾区域的面积超过预设面积和/或烟雾的移动速度超过预设速度时，则说明存在火灾隐患，生成告警信号以及当前警情信息，根据告警信号以及当前警情信息发送人员调派指令，以及时地处置警情。否则，则返回图像预处理步骤S200，以进行对下一帧图像的处理。

在本发明的另一实施例中，根据烟雾大小、烟雾区域以及烟雾的移动轨迹等特征的组合生成的烟雾数据值进行火灾或非火灾的判定。例如，若异常特征为烟雾特征时，首先判断烟雾大小是否超过预设的烟雾阈值，若是，则进一步判断烟雾区域的面积是否超过预设面积；若否，则返回图像预处理步骤S200。当烟雾区域的面积超过预设面积时，则进一步判断烟雾的移动速度是否超过预设速度；若烟雾区域的面积小于预设面积时，则返回图像预处理步骤S200。当烟雾的移动速度超过预设速度时，则说明存在火灾隐患，生成告警信号与当前警情信息，并根据告警信号与当前警情信息发送人员调派指令。若烟雾的移动速度小于预设速度，则返回图像预处理步骤S200。

本实施例中还可以更进一步地扩展为，当烟雾的移动速度超过相应级别的预设速度时，其中每个级别的预设速度对应不同火灾的严重程度，从而获得相应的火灾严重程度，并记录于当前警情信息中。

此外，还可以依据烟雾大小、烟雾区域以及烟雾的移动速度等特征与火灾严重程度等级之间的关系建立对应关系表，当检测到的烟雾大小、烟雾区域以及烟雾的移动速度等数值位于相应的火灾严重程度等级下时，则输出相应的火灾严重程度，并记录于当前警情信息中。

在本发明的一个实施例中，如图2所示，图像预处理步骤S200还包括如下步骤：

S210、在第一视频图像上进行区域搜索，并在第一视频图像上标记出异常特征包含异常特征的标识区域；如图6所示，通过对包含烟雾特征的第一视频图像进行区域搜索，将包含烟雾特征的区域在第一视频图像上标识出来，其中，图6中的矩形框表示包含烟雾特征的标识区域。

S220、在标识区域内对异常特征进行特性分析，获得异常特征的静态特性和动态特性；这样可以进一步减少***的运算量，以提高图像预处理的效率。

S230、根据异常特征的动态特性和/或静态特性生成异常数据值，用以判断是否存在火灾隐患。其中，异常特征的静态特性可以通过对每一帧第一视频图像进行特性分析，异常特征的动态特性可以通过对多帧第一视频图像进行特性分析获得，以判断明火/烟雾等发展趋势、严重等级等。例如，静态特性可以包括烟雾大小、烟雾区域、火点的大小、着火区域等，而动态特性可以包括火焰走势、着火区域的变化、火焰的蔓延速度、烟雾区域的变化、烟雾的移动轨迹、移动速度等等。

作为进一步的改进，如图3所示，本发明的基于视频图像的预警联动的判断步骤还包括：

S310、根据原始视频图像的亮度值，判断原始视频图像拍摄的时间为白天还是晚上，若判断原始视频图像的拍摄时间为白天，则进行烟雾和明火监测识别，执行如下步骤：

S320、判断根据火焰特征生成的火焰数据值是否超过预设的第一告警阈值和/或根据烟雾特征生成的烟雾数据值是否超过预设的第二告警阈值，若是，则执行步骤S400，生成告警信号以及当前警情信息，根据告警信号与当前警情信息发送人员调派指令，输出告警信号和/或当前警情信息。若否，即当根据火焰特征生成的火焰数据值小于预设的第一告警阈值且根据烟雾特征形成的烟雾数据值小于预设的第二告警阈值时，说明视频图像显示的场景处于正常状态，则返回图像预处理步骤S200。这样，使得该预警联动***能够在白天检测烟雾和明火，以实现自动监测以及智能预警联动。

若判断原始视频图像的拍摄时间为晚上，则进行明火识别检测，执行如下步骤：

S330、判断根据火焰特征生成的火焰数据值是否超过预设的第一告警阈值，若是，则执行步骤S400，生成告警信号以及当前警情信息，根据告警信号与当前警情信息发送人员调派指令，输出告警信号和/或当前警情信息。若否，即根据火焰特征生成的火焰数据值小于预设的第一告警阈值时，则说明视频图像显示的场景处于正常状态，返回图像预处理步骤S200。这样，使得该预警联动***能够全天候的检测明火，以实现自动监测以及智能预警联动。

作为一种可实施方式，根据告警信号与当前警情信息发送人员调派指令的步骤包括:

输出告警信号与当前警情信息；

接收用户根据告警信号以及当前警情信息做出的调度指令，生成处警信息。其中，处警信息包括调度对象、调度对象的位置信息以及调度对象的通讯地址等信息。在本实施例中，指挥调度台将其生成的告警信号输出，以实现声光报警；将当前警情信息显示在显示控制装置上的电子地图上，从而使得监控人员能够及时的获得当前警情信息，从而实现预警联动，以便及时的进行人员调派。

依据处警信息获取调度对象，并将处警信息转化为人员调派指令发送至调度对象，以实现快速处置警情。本实施例中，人员调度指令可以是指挥调度台依据调度对象的通讯地址等信息向调度对象发送电话、短信、视频通话或微信等即时通讯信息。

作为进一步的改进，本发明的预警联动方法还包括警情记录的步骤：

接收调度对象反馈的警情处理结果；其中，警情处理结果包括警情的处理时间、处理效果等信息。

分别根据接收的接收告警信号、当前警情信息、处警信息以及警情处理结果，生成档案存储数据。即指挥调度台可以根据接收的告警信号生成报警档案数据，根据其接收的当前警情信息生成警情数据，同时根据其接收的处警信息生成调度数据等，根据其接收的警情处理结果生成警情处置数据等档案存储数据，并将档案存储数据传送至数据库服务器，从而不需监控人员进行纸笔记录，进一步提高了***的智能化程度。

同时，将当前警情信息以及处警信息等储存在数据库服务器中，便于各层监控人员查看以及回放，并可以通过对存储的档案数据进行分析研判生成可视化的图表等研判数据，便于进一步的做出调度安排等。

以上各个实施例在具体说明中仅只针对相应步骤的实现方式进行了阐述，然后在逻辑不相矛盾的情况下，上述各个实施例是可以相互组合的而形成新的技术方案的，而该新的技术方案依然在本具体实施方式的公开范围内。

基于上述预警联动方法，如图4所示，本发明还提供了一种基于视频图像的预警联动***，包括：

图像获取模块100，用于接收来自视频监测装置的多帧原始视频图像；

图像预处理模块200，用于对所述原始视频图像进行特征提取以识别异常特征，并针对包含异常特征的第一视频图像进行特性分析，生成异常数据值；其中，所述异常特征包括火焰特征和烟雾特征；以及

判断模块300，用于判断异常数据值是否超过预设的告警阈值，若是，则生成告警信号以及当前警情信息，并根据告警信号与所述当前警情信息发送人员调派指令，输出所述告警信号和/或所述当前警情信息；若否，则调用图像预处理模块200，以实现对下一帧所述原始视频图像的处理。

图像获取模块100、图像预处理模块200以及判断模块300分别用于执行上述方法中的图像获取步骤S100、图像预处理步骤S200以及判断步骤S300，各个模块的具体执行过程可参见前文相关说明。

本发明的一个实施例中，图像预处理模块还包括如下功能单元：

根据异常特征在第一视频图像上进行区域搜索以识别出异常特征所在的警情发生区域的单元；

对异常特征进行特性分析，获得异常特征在所述警情发生区域内的静态特性和动态特性的单元；以及

根据异常特征的动态特性和/或静态特性生成异常数据值的单元。

作为进一步的改进，本发明的一个实施例中，判断模块300还包括：

用于根据原始视频图像的亮度值，判断原始视频图像拍摄的时间为白天还是晚上的第一判断单元，若判断原始视频图像的拍摄时间为白天，则调用第二判断单元。第二判断单元用于判断根据火焰特征生成的火焰数据值是否超过预设的第一告警阈值和/或根据烟雾特征生成的烟雾数据值是否超过预设的第二告警阈值，若是，则生成告警信号以及当前警情信息；若否，则调用图像预处理模块200。

若判断原始视频图像的拍摄时间为晚上，则调用第三判断单元，第三判断单元用于判断根据火焰特征生成的火焰数据值是否超过预设的第一告警阈值，若是，则生成告警信号以及当前警情信息；若否，则调用图像预处理模块200。

在本发明的其中一个实施例中，本发明的基于视频图像的预警联动***还包括调度模块，用于接收用户根据告警信号以及当前警情信息做出的调度指令，生成处警信息；依据处警信息获取调度对象，并将处警信息转化为人员调派指令发送至调度对象，以实现人员调派。调度模块用于执行上述根据告警信号与所述当前警情信息进行人员调派的步骤，其具体执行过程可参见前文相关说明。

在本发明的其中一个实施例中，本发明的基于视频图像的预警联动***还包括警情记录模块，用于接收调度对象反馈的警情处理结果；并分别根据接收的接收告警信号、当前警情信息、处警信息以及警情处理结果，生成档案存储数据；并将档案存储数据传送至数据库服务器。警情记录模块用于执行上述警情记录步骤，其具体执行过程可参见前文相关说明。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品承载在一个非易失性计算机可读存储载体(如ROM、磁碟、光盘，服务器存储空间)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法流程和***架构。

此外，如图5所示，本发明还提供了一种基于视频图像的预警联动***，包括视频监测装置010和与视频监测装置010连接的指挥调度台020，连接方式可以是无线网络连接或者有线网络连接。

视频监测装置010设置于监控区域内，用于实时获取原始视频图像，并将原始视频图像传送至指挥调度台020。较优地，视频监测装置010安装在云台上，通过云台的旋转实现对监控区域的多角度的监控。本实施例中，视频监测装置010优选为低照度宽动态的彩色CCD摄像机。视频监测装置010用于实现上述图像获取步骤，具体可参见前文中有关图像获取步骤的相关说明。

指挥调度台020用于对接收的原始视频图像进行图像预处理以获得异常数据值，并当异常数据值超过预设的告警阈值时，生成告警信号以及当前警情信息，根据告警信号以及当前警情信息发送人员调派指令，输出告警信号和/或当前警情信息，以实现人员调派。指挥调度台020用于实现上述图像预处理步骤S200以及判断步骤S300，具体可参见前文中有关图像预处理步骤以及判断步骤的相关说明。

在本发明的一个实施例中，指挥调度台020包括用于图像预处理的识别装置021以及用于人员调派等操作的显示控制装置022，识别装置021与显示控制装置022连接。其中，识别装置021包括视频分析服务器024、与该视频分析服务器025连接的比较装置024以及通信装置023。通信装置023用于接收原始视频图像以及发送告警信号和当前警情信息。

其中，视频分析服务器024通过通信装置获取原始视频图像，用于根据接收到的原始视频图像进行特征提取以识别异常特征，并针对包含异常特征的第一视频图像进行特性分析，生成异常数据值。其中，异常特征包括火焰特征和烟雾特征。视频分析服务器024用于实现上述图像预处理步骤，具体可参见前文中有关图像预处理步骤的相关说明。

比较装置025用于判断异常数据值是否超过预设的告警阈值以生成告警信号，例如，若比较装置025输出的信号为高电平，则说明异常数据值大于预设的告警阈值，生成告警信号以及当前警情信息，并通过通信装置023将告警信号和当前警情信息发送至指挥调度台。若比较装置025输出的信号为低电平，则说明异常数据值小于预设的告警值。比较装置025用于实现上述判断步骤，具体可参见前文中有关判断的相关说明。

显示控制装置022用于将当前警情信息显示在电子地图上，并根据接收的告警信号以及当前警情信息发送人员调派指令，进行人员调派。同时，显示控制装置022还可以用于显示视频图像以及当前警情信息等。本实施例中，显示控制装置022还可以实现用户管理、组织管理、设备管理、查询等人机交互功能。

其中，用户管理功能用于***用户的增加、修改或用户操作权限的设置等；组织管理用于***组织结构的增加或修改等操作；设备管理用于对***内的各个设备进行管理；视频监控功能用于实时预览、抓图或回放等操作；查询功能可以用于录像查询以及日志查询等功能，日志查询包括报警日志、操作日志以及***日志等。

进一步的，本发明的基于视频图像的预警联动***还包括与指挥调度台020连接的报警装置030，具体地，报警装置030连接识别装置021，报警装置030用于根据接收的告警信号发出声音信号和/或光信号和/或电信号。本实施例中，报警装置030包括用于发出声音信号的蜂鸣器等声音报警装置，报警装置030还包括用于发出光信号的信号灯等光电报警装置。

作为一种可实施方式，本发明的基于视频图像的预警联动***还包括数据库服务器040，数据库服务器040用于存储视频图像、当前警情信息以及处警信息。这样，一方面实现了警情信息等的自动记录，同时，通过对原始视频图像的存储，便于进行回放等操作，从而提高了监控视频的利用率；另一方面，可以根据数据库服务器存储的档案数据进行分析研判，获得可视化的图表等研判数据，便于监控人员的指挥调度安排。

本发明的基于视频图像的预警联动方法及***，通过对原始视频图像的预处理获得异常数据值，并当异常数据值高于预设的告警阈值时输出告警信号以及当前警情信息，并根据告警信号与当前警情信息发送人员调派指令以进行人员调派，这样实现了自动监测以及自动预警联动，从而解决了漏报的问题，提高了基于视频图像的预警联动***的性能。同时，监控人员能够根据告警信号与当前警情信息迅速做出作战部署，从而提高了处警效率，避免了重大灾害的发生。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种基于视频图像的预警联动方法，其特征在于，包括如下步骤：

图像获取步骤：接收来自视频监测装置的多帧原始视频图像；

图像预处理步骤：对所述原始视频图像进行特征提取以识别异常特征，并针对包含所述异常特征的第一视频图像进行特性分析，获得所述异常特征的静态特性和动态特性，根据所述异常特征的动态特性和静态特性生成异常数据值；其中，所述异常特征包括火焰特征和烟雾特征，所述火焰特征包括火点的大小、着火区域、火焰走势及着火区域变化，所述烟雾特征包括烟雾大小、烟雾区域、烟雾的移动速度以及烟雾的移动轨迹；所述异常数据值包括根据所述火点的大小、着火区域、火焰走势及着火区域变化的组合生成的火焰数据值，以及根据所述烟雾大小、烟雾区域、所述烟雾的移动速度以及所述烟雾的移动轨迹的组合生成的烟雾数据值；

判断步骤：判断所述火焰数据值是否超过预设的第一告警阈值；和/或，判断所述烟雾数据值是否超过预设的第二告警阈值，若是，则生成告警信号以及当前警情信息；根据所述告警信号与所述当前警情信息发送人员调派指令，输出所述告警信号和/或所述当前警情信息；若否，则返回所述图像预处理步骤；

其中，所述的判断所述烟雾数据值超过预设的第二告警阈值的步骤还包括：

判断所述烟雾大小是否超过预设的烟雾阈值；

若所述烟雾大小超过所述预设的烟雾阈值，则继续判断所述烟雾面积是否超过预设面积；若所述烟雾大小超过预设的烟雾阈值，且所述烟雾面积超过所述预设面积，则继续判断所述烟雾的移动速度是否超过预设速度；否则，返回所述图像预处理步骤；

若所述烟雾大小超过预设的烟雾阈值，且所述烟雾面积超过所述预设面积，且所述烟雾的移动速度超过预设速度，则判定所述烟雾数据值超过预设的第二告警阈值，存在火灾隐患；否则，返回所述图像预处理步骤。

2.根据权利要求1所述的基于视频图像的预警联动方法，其特征在于，所述图像预处理步骤还包括如下步骤：

在所述第一视频图像上进行区域搜索，并在所述第一视频图像上标记出包含所述异常特征的标识区域；

在所述标识区域内对所述异常特征进行特性分析，获得所述异常特征的静态特性和动态特性。

3.根据权利要求1所述的基于视频图像的预警联动方法，其特征在于，所述判断步骤还包括：

根据所述原始视频图像的亮度值，判断所述原始视频图像拍摄的时间为白天还是晚上；

若判断所述原始视频图像的拍摄时间为白天，则执行如下步骤：

判断根据所述火焰特征生成的火焰数据值是否超过预设的第一告警阈值和/或根据所述烟雾特征生成的烟雾数据值是否超过预设的第二告警阈值，若是，则生成所述告警信号以及当前警情信息；若否，则返回所述图像预处理步骤；

若判断所述原始视频图像的拍摄时间为晚上，则执行如下步骤：

判断根据所述火焰特征生成的火焰数据值是否超过预设的第一告警阈值，若是，则生成所述告警信号以及当前警情信息；若否，则返回图像预处理步骤。

4.根据权利要求1所述的基于视频图像的预警联动方法，其特征在于，所述的根据所述火点的大小、着火区域、火焰走势及着火区域变化的组合生成火焰数据值，并判断所述火焰数据值是否超过预设的第一告警阈值的步骤还包括：

判断所述火点的大小是否超过预设的火点阈值；

若所述火点的大小超过预设的火点阈值，则继续判断所述着火区域的面积是否超过预设面积；否则返回所述图像预处理步骤；

若所述火点的大小超过预设的火点阈值，且所述着火区域的面积超过预设面积，则继续判断火焰的蔓延速度是否超过预设速度；否则返回所述图像预处理步骤；

若所述火点的大小超过预设的火点阈值，且所述着火区域的面积超过预设面积，且所述火焰的蔓延速度超过预设速度，则判定所述火焰数据值超过预设的第一告警阈值，存在火灾隐患；否则返回所述图像预处理步骤。

5.根据权利要求1-3任一项权利要求所述的基于视频图像的预警联动方法，其特征在于，所述根据所述告警信号与所述当前警情信息发送人员调派指令的步骤包括:

输出所述告警信号与所述当前警情信息；

接收用户根据所述告警信号以及当前警情信息做出的调度指令，生成处警信息；

依据所述处警信息获取调度对象，并将所述处警信息转化为所述人员调派指令发送至调度对象。

6.根据权利要求5所述的基于视频图像的预警联动方法，其特征在于，还包括警情记录步骤：

接收所述调度对象反馈的警情处理结果；

分别根据接收的接收所述告警信号、当前警情信息、所述处警信息和所述警情处理结果，生成档案存储数据；

将所述档案存储数据传送至数据库服务器。

7.一种基于视频图像的预警联动***，其特征在于，包括：

图像获取模块，用于接收来自视频监测装置的多帧原始视频图像；

图像预处理模块，用于对所述原始视频图像进行特征提取以识别异常特征，并针对包含所述异常特征的第一视频图像进行特性分析，获得所述异常特征的静态特性和动态特性，根据所述异常特征的动态特性和静态特性生成异常数据值；其中，所述异常特征包括火焰特征和烟雾特征，所述火焰特征包括火点的大小、着火区域、火焰走势及着火区域变化，所述烟雾特征包括烟雾大小、烟雾区域、烟雾的移动速度以及烟雾的移动轨迹；所述异常数据值包括根据所述火点的大小、着火区域、火焰走势及着火区域变化的组合生成的火焰数据值，以及根据所述烟雾大小、烟雾区域、所述烟雾的移动速度以及所述烟雾的移动轨迹的组合生成的烟雾数据值；以及

判断模块，用于判断所述火焰数据值是否超过预设的第一告警阈值；和/或，判断所述烟雾数据值是否超过预设的第二告警阈值，若是，则生成告警信号以及当前警情信息，并根据所述告警信号与所述当前警情信息发送人员调派指令，输出所述告警信号和/或所述当前警情信息；若否，则调用图像预处理模块；

其中，所述判断模块用于判断所述烟雾数据值是否超过预设的第二告警阈值时，所述判断模块具体用于判断所述烟雾大小是否超过预设的烟雾阈值；

若所述烟雾大小超过所述预设的烟雾阈值，则继续判断所述烟雾面积是否超过预设面积；若所述烟雾大小超过预设的烟雾阈值，且所述烟雾面积超过所述预设面积，则继续判断所述烟雾的移动速度是否超过预设速度；否则调用图像预处理模块；

若所述烟雾大小超过预设的烟雾阈值，且所述烟雾面积超过所述预设面积，且所述烟雾的移动速度超过预设速度，则判定所述烟雾数据值超过预设的第二告警阈值，存在安全隐患；否则调用图像预处理模块。

8.一种基于视频图像的预警联动***，其特征在于，包括视频监测装置和与所述视频监测装置连接的指挥调度台；

所述视频监测装置设置于监控区域内，用于实时获取原始视频图像，并将所述原始视频图像传送至所述指挥调度台；

所述指挥调度台用于对接收的所述原始视频图像进行特征提取以识别异常特征，并针对包含所述异常特征的第一视频图像进行特性分析，获得所述异常特征的静态特性和动态特性，根据所述异常特征的动态特性和静态特性生成异常数据值；并当根据火点的大小、着火区域、火焰走势及着火区域变化的组合生成的火焰数据值超过预设的第一告警阈值；和/或，根据烟雾大小、烟雾区域、烟雾的移动速度以及所述烟雾的移动轨迹的组合生成的烟雾数据值超过预设的第二告警阈值时，生成告警信号以及当前警情信息；根据所述告警信号以及所述当前警情信息发送人员调派指令，输出所述告警信号和/或所述当前警情信息；

其中，所述异常特征包括火焰特征和烟雾特征，所述火焰特征包括火点的大小、着火区域、火焰走势及着火区域变化，所述烟雾特征包括烟雾大小、烟雾区域、烟雾的移动速度以及烟雾的移动轨迹；

所述指挥调度台用于对接收的所述原始视频图像进行特征提取以识别异常特征时，具体用于判断所述烟雾大小是否超过预设的烟雾阈值；

若所述烟雾大小超过所述预设的烟雾阈值，则继续判断所述烟雾面积是否超过预设面积；若所述烟雾大小超过预设的烟雾阈值，且所述烟雾面积超过所述预设面积，则继续判断所述烟雾的移动速度是否超过预设速度；否则，否则继续识别异常特征；

若所述烟雾大小超过预设的烟雾阈值，且所述烟雾面积超过所述预设面积，且所述烟雾的移动速度超过预设速度，则判定所述烟雾数据值超过预设的第二告警阈值，存在火灾隐患；否则，否则继续识别异常特征。

9.根据权利要求8所述的基于视频图像的预警联动***，其特征在于，所述指挥调度台包括识别装置，其中，所述识别装置包括：

视频分析服务器，用于根据接收的所述原始视频图像进行特征提取以识别异常特征，并针对包含异常特征的第一视频图像进行特性分析，生成异常数据值；其中，所述异常特征包括火焰特征和烟雾特征；

比较装置，用于判断所述异常数据值是否超过预设的告警阈值；

通信装置，用于接收所述原始视频图像以及发送所述告警信号和所述当前警情信息。

10.根据权利要求8所述的基于视频图像的预警联动***，其特征在于，还包括报警装置和数据库服务器；

所述报警装置连接指挥调度台，用于根据接收的告警信号发出声音信号和/或光信号和/或电信号；

所述视频监测装置以及所述指挥调度台均连接所述数据库服务器，所述数据库服务器用于存储视频图像、当前警情信息以及处警信息。

11.根据权利要求7所述的视频图像的预警联动***，其特征在于，所述判断模块用于判断所述火焰数据值是否超过预设的第一告警阈值时，具体用于判断所述火点的大小是否超过预设的火点阈值；

若所述火点的大小超过预设的火点阈值，则继续判断所述着火区域的面积是否超过预设面积；否则调用图像预处理模块；

若所述火点的大小超过预设的火点阈值，且所述着火区域的面积超过预设面积，则继续判断火焰的蔓延速度是否超过预设速度；否则调用图像预处理模块；

若所述火点的大小超过预设的火点阈值，且所述着火区域的面积超过预设面积，且所述火焰的蔓延速度超过预设速度，则判定所述火焰数据值超过预设的第一告警阈值，存在火灾隐患；否则调用图像预处理模块。

12.根据权利要求8所述的视频图像的预警联动***，其特征在于，所述指挥调度台用于对接收的所述原始视频图像进行特征提取以识别异常特征时，具体用于判断所述火点的大小是否超过预设的火点阈值；

若所述火点的大小超过预设的火点阈值，则继续判断所述着火区域的面积是否超过预设面积；否则继续识别异常特征；

若所述火点的大小超过预设的火点阈值，且所述着火区域的面积超过预设面积，则继续判断火焰的蔓延速度是否超过预设速度；否则继续识别异常特征；

若所述火点的大小超过预设的火点阈值，且所述着火区域的面积超过预设面积，且所述火焰的蔓延速度超过预设速度，则判定所述火焰数据值超过预设的第一告警阈值，存在火灾隐患；否则继续识别异常特征。