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新型圖像模式識別技術:“火眼”識火只需10秒
2017-07-28 07:50:49 來源: 中國青年報
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  想在成千上萬人中找尋你,機器只需在人群中看上一眼。如今,一種類似于人臉識別的圖像模式識別技術,正在被用于快速識別火情, 能在火情出現10秒後就準確發出警報,比傳統火警預報速度提高至少5倍。

  這是天津市公安消防總隊聯合公安部天津消防研究所研制的可視圖像早期火災報警係統——“火眼”,也是目前全國唯一一套經過專業認證的視頻圖像火災探測係統。

  “火眼”的高明之處,在于它有著精準的眼力,以及聰明的頭腦。在它的眼中,那些發生在不同地方、大大小小的火情,就好像是形形色色的人的面孔,有著獨特的可識別的特徵。 公安部天津消防研究所“火眼”項目相關負責人張叢介紹説:“人臉識別技術,往往是鎖定瞳距、眉毛間距等基本特徵;而‘火眼’則檢測的是火焰和煙霧的特性。”

  找到這些特徵後,“火眼”便迅速在海量火災視頻數據庫中進行比對分析,根據區域內産生的火焰和煙霧作出火情判斷,發出報警信號,與此同時,將火情現場的圖片通過網絡傳送到管理指揮平臺。完成這一切,“火眼”只需要不到1分鐘的時間。

  快速、可視化報警讓撲救更高效

  上午9時許,在天津規模最大的會展中心——梅江會展中心火警警鈴作響!消防控制室裏的電腦螢幕上即時彈出並置頂一張由現場攝像頭拍攝的起火點報警圖片。

  僅從圖片看,現場情況一目了然。醒目的紅色邊框標注出起火點位置,清晰地顯示出報警時間為9時33分08秒,位于N5館某具體點位。由圖片可見,起火點躥出的火焰並不高,周邊沒有人員受困,不存在易燃易爆危險品。值班人員立即作出判斷,火情可控,場館工作人員即可撲滅。

  這是一次大型場館火警預報的現場模擬,從工作人員點燃實驗木條到發出報警,間隔僅20秒。

  “傳統的點型感溫或感煙探測器,基于溫度高低和煙霧大小,也就是説,在溫度或煙霧濃度達到一定數量值才能警報,而往往火情已經形成一定規模了。”張叢説,“火眼”特別適用于高大空間的大型場館、國家重點文物保護單位以及人員密集場所等。

  他解釋説,傳統的感煙、感溫探測器,在梅江會展中心這一類場所往往預警失靈,因為場館的挑高過高、空間過大;而一般場館採用的紅外對射報警裝置,則容易受到鋼結構建築物的沉降等影響,誤報率比較高,維護保養起來也比較困難。“‘火眼’的優勢就很明顯了,可以與場館內已有的安防係統結合使用,及時將火災隱患扼殺在萌芽狀態。”此外,在一些高價值的場所,比如銀行或文物保護單位,特別適用“火眼”,因為火災報警的速度越快,就越能避免許多不可挽回的損失。

  “火眼”係統的安裝其實並不復雜,簡單説它是一套軟件係統,只需借用現有安防係統中的攝像頭作為“眼睛”,便可實時讀懂畫面中的場景,再將它“看”到的與“大腦”裏的火災圖景比對,即可實現實時監控。

  眼疾手快的“火眼”,除了能“看”,還能作出判斷。傳統的報警係統只能發出簡單警報,而“火眼”則可提供可視化報警圖片,包括失火的時間、點位、布置以及周邊是否有人員被困和其他易燃易爆品的存在等,便于相關人員採取最方便、快捷、高效的手段及時撲救。每一張報警圖片、報警資訊全部有效存儲,每天上傳一個日志文件夾,這些數據資訊將存入“火眼”的“大腦”,它隨時自己“學習”,便于下一次判斷更加迅速和準確。

  時刻與火災賽跑搶回的是生命

  其實,今年7歲的“火眼”已經在全國各地很多地方上崗,捕捉任何可疑的火情,守護著人們的生命安全。2010年,天津市公安消防總隊和公安部天津消防研究所啟動“火眼”係統的研發,2011年起在孔廟、國子監、上海地鐵等單位試點應用,2015年正式投入市場。目前全國有40多家企業以及國家重點文物保護單位都有“火眼”對其進行24小時不間斷的安全守護。

  “火眼”時刻都在與火情賽跑,許許多多的生命,因為它而被及時挽救。此前,天津一個大型小商品批發市場剛安裝“火眼”係統,一個月後,一個租戶的小孩在臨時休息區玩火,不慎引燃了類似棉被一類的易燃物,現場沒有人發現。然而“火眼”警覺地識別出了現場不斷閃爍的火焰,以及燃燒後産生的濃霧,迅速發出警報,現場值班人員立即趕到現場,有效地採取了措施,“在這種批發市場發生火災,後果不堪設想。”

  工作人員回憶説,事後回放“火眼”的視頻監控,從孩子點燃易燃物到發出報警,僅相隔22秒,“這裏人員和雜物非常密集,一旦形成火災撲救非常困難,火情多蔓延1秒鐘,都可能帶來極大的傷亡和損失。”

  除了快之外,靈敏的“火眼”係統,還具有強大的相容性,且操作簡單方便。它既適用于數字模式的視頻監控係統,也適用于模擬方式的視頻監控係統。目前市場上普遍使用的各種型號的視頻監控係統,均可通過多種軟件介面與“火眼”實現互聯。

  當然也難免會有誤報的時候,“不同場所的空間和光線等差異巨大,每一次都作出準確判斷並不容易。”張叢説,為此“火眼”推出了不同的版本,根據數據庫不同場景的火災模型、起火材質不斷“學習”。與此同時,它還要通過上萬次的火焰測試,不斷提升識別能力和抗幹擾能力。

  目前,“火眼”在實際應用過程中能夠抵抗環境中的強光、弱光、閃光等各種光源幹擾,準確識別出真正的火焰,也能抵禦在不同環境下的人為和場景幹擾,抗幹擾能力越來越強。

  “火眼”具有兩套獨立的圖像模式識別技術,屬國內首創。它能夠同時或分別探測視頻監控區域內出現的火焰和煙霧,並發出相應的報警信號。也就是説,無論是陰燃的煙霧還是明顯的火焰,都能迅速識別,快速報警。

  天津市公安消防總隊相關人員介紹,目前在天津的大悅城、梅江會展中心、西開教堂、古文化街等場所都有“火眼”在24小時站崗。

  下一步,天津市公安消防總隊將在現有基礎上,結合前期實際使用情況,聯合公安部天津消防研究所持續研發,不斷升級“火眼”係統,讓它能夠在更多的場所,發揮出更大的威力,守護一方平安。

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【糾錯】 責任編輯: 陳熹
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