一种消防通道堵塞的智能检测方法与装置

本发明涉及计算机图象处理技术领域，特别涉及一种消防通道堵塞的智能检测的 方法及装置。

消防通道是消防人员实施营救和被困人员疏散的通道，是迅速扑救火灾.抢救人 民众生命财产、减少火灾损失的重要前提，必须时刻保持畅通。如果消防通道被占， 将给人民众的生命财产带来重大隐患。人为的监视消防通道耗费大量的人力，因此， 需要一种消防通道智能检测方法，来全天时的监控消防通道是否堵塞，若发生堵塞， 及时报警，这对保证生命通道的畅通有重大的意义。

本发明提出了一种消防通道堵塞的智能检测的方法及装置，解决了智能检测消防 通道是否堵塞的技术问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种消防通道智能检测的方法。

根据本发明的消防通道堵塞的智能检测的方法包括：对于输入图像执行与背景图像的差分， 获得前景图像；对前景图像执行目标轮廓检测，获取当前时刻出现在消防通道的目标轮廓， 取得其外接矩形；然后跟踪目标的运动轨迹，记录目标在某一位置的停留时间；若停留时间 大于设定的时间阈值，则判定为消防通道堵塞，发出警告信号；否则，判定为行走目标，不 报警。

根据本发明的一个方面，提供了一种消防通道智能检测的装置。

根据本发明的消防通道智能检测装置包括：目标提取模块，使用帧差法，对输入图像进 行前景目标的提取，获得前景目标的外接矩形；轨迹关联模块，用于获取各目标的运动轨迹； 堵塞判断模块，对于目标的运动轨迹进行判断，若目标在某一位置的停留时间大于设定阈值， 则产生堵塞预警。

通过本发明，先执行背景差分法，提取前景目标的外接矩形，然后对各目标进行 轨迹关联，计算目标停留在某一位置的时间，判断其是否超过时间阈值，若超过时间 阈值，则判定为消防通道发生堵塞，发出告警信号。本发明解决了对消防通道的全天 时的监控，一旦发生消防通道堵塞等情况，可以即使报警，有利于及时排除隐患。

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示 意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为根据本发明实施例的消防通道智能检测方法的概要流程图；

图2为根据本发明消防通道智能检测方法的详细流程图；

图3为根据本发明实施例的消防通道智能检测装置的概要结构框图；

图4为根据本发明的消防通道智能检测装置的详细结构框图。

图1为根据本发明实施例的消防通道智能检测方法的流程图。如图1所示，根据本发明 实施例的消防通道智能检测方法包括以下步骤(步骤S102-步骤S106)：

步骤S102：通过背景差分法提取前景目标

步骤S104：跟踪目标的运动轨迹；

步骤S106：记算目标在某一位置的停留时间。若停留时间大于设定的时间阈值，则判定 为消防通道堵塞，发出警告信号；否则，判定为行走目标，不报警。

在图1中，消防通道的检测主要分为三个阶段。第一阶段(相当于步骤S102)： 首先通过帧差法提取输入图像中的前景目标；第二阶段(相当于步骤S104)：跟踪 记录目标的运动轨迹；第三阶段(相当于步骤S106)：记算目标在某一位置的停留 时间，若停留时间大于设定的时间阈值，则判定为消防通道堵塞，发出警告信号；否 则，判定为行走目标，不报警。通过上述三个步骤的有效结合，对消防通道的全天时 的监控，一旦发生消防通道堵塞等情况，可以即使报警，有利于及时排除隐患。

图2显示了消防通道智能检测的详细流程：

(1)当前图像与背景图像作差，得到差分图，对差分图进行阈值分割，并对其进行腐蚀、 膨胀操作，得到二值前景图像；

其中背景图像的生成方式为：

将畅通(即没有杂物堆积)的消防通道图像作为背景图像。

(2)对二值前景图像进行目标轮廓检测，并获得其外接矩形；

(3)计算外接目标矩形的面积，若其面积大于某个设定阈值，则对其进行轨迹关联，否 则，丢弃该目标；

(4)对检测到的目标的外接矩形进行轨迹关联。计算其中心点与上一个轨迹中心点的距 离，若该距离小于设定阈值，则把该目标添加到相应的轨迹中，并记录其所在帧数；否则， 认为有新的目标出现，初始化一条新轨迹。

(5)计算每条轨迹中目标停留在某一位置的时间，该时间可由每个轨迹点所在的帧数以 及帧率计算得到。

(6)判断目标停留在某一位置的时间是否大于设定阈值。若大于，则认为发生堵塞行为， 产生报警。

图3为根据本发明实施例的消防通道智能检测装置的结构框图。如图3所示，该消防通 道智能检测装置包括但不限于以下模块。

目标提取模块30，使用帧差法，用于对输入图像进行前景目标的提取，获得前景目标的 外接矩形；

轨迹关联模块32，与目标提取模块30相连接，用于获取各目标的运动轨迹；

堵塞判断模块34，与轨迹关联模块32相连接，对于目标的运动轨迹进行判断，若目标 在某一位置的停留时间大于设定阈值，则产生堵塞预警。

通过图3所示的消防通道智能检测装置的三个模块的有效结合，实现了对消防通道的全天时 的监控，一旦发生消防通道堵塞等情况，可以即使报警，有利于及时排除隐患。

图4显示了消防通道只能检测装置的详细的结构框图。在目标获取模块30与轨迹关联模 块32之间，还包括目标外接矩形大小判断模块36，用于计算目标外接矩形的面积，并判断 是否大于设定预置，若大于设定阈值，则对其进行轨迹关联，否则丢弃。

目标提取模块30中包含了背景更新单元40、前景处理单元42和目标外接矩形提取单元44。

背景生成单元40，用于生成背景图像：将畅通(即没有杂物堆积)的消防通道图像作为 背景图像。

前景处理单元42用于获得二值前景图像：将当前图像与背景图像做差，得到差分图像； 对差分图像进行二阈值分割，并进行腐蚀，膨胀操作，获得前景图像。

目标外接矩形提取单元44用于提取二值前景图像中目标的外接矩形：对二值的前景图像 进行边缘检测，获取其外部轮廓；对获得的轮廓，取出其外接矩形。

轨迹关联模块32，还包含关联判定单元46，用于判断两个轨迹点是否相关：将当前目标外 接矩形的中心点与已有目标的中心点进行比较，当两点之间的距离小于某个阈值时，则判定 为两目标相关联。

堵塞判断模块34还包含堵塞时间计算单元48，用于计算某个目标停留在某一位置的时间： 计算当前帧与目标最后一个轨迹点所在图像的帧数差，由帧数差和帧率计算出目标在此位置 的停留时间。

综上上述，借助本发明提供的上述实施例，可以实现对消防通道堵塞的智能检测，实现 了对消防通道的全天时的监控，一旦发生消防通道堵塞等情况，可以即使报警，有利于及时 排除隐患。

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本发明可借助软件加 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，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、 光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设 备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分上述的方法。