隨著社會的不斷進步，城市規(guī)模的擴大，人口密度的增加，消防安全變得越來越重要。近年來，我國發(fā)生了很多重大火災(zāi)，主要集中在人員密集場所、倉儲物流及高大建筑物內(nèi)，造成了極大的人員和經(jīng)濟損失，社會影響也越來越大?；馂?zāi)發(fā)生主要原因之一就是現(xiàn)有的建筑消防設(shè)施設(shè)備不夠完善，老化、維護更新不及時，針對這種情況，公安部天津消防研究所和國家消防工程技術(shù)研究中心組織有關(guān)專家共同研發(fā)了一款“火眼”視頻圖像火災(zāi)探測軟件(以下簡稱“火眼”探測軟件)。它利用各種建筑內(nèi)已普遍安裝的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，通過高水平的計算機圖像識別技術(shù)，識別監(jiān)控區(qū)域內(nèi)可能出現(xiàn)的火焰和煙霧。該系統(tǒng)既可在相應(yīng)場所單獨使用，也能在傳統(tǒng)火災(zāi)報警系統(tǒng)發(fā)生損壞或維修時，作為其有效的補充手段。“火眼”探測軟件具備探測速度快，火災(zāi)定位準(zhǔn)確等多項特點，做到早發(fā)現(xiàn)早預(yù)警，與傳統(tǒng)火災(zāi)報警系統(tǒng)同時使用，可以最大限度地減少火災(zāi)造成的損失。

　　軟件原理

　　基于圖像處理的火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是一種以計算機為核心,結(jié)合光電成像技術(shù)和計算機圖像處理技術(shù)的火災(zāi)自動監(jiān)測處理系統(tǒng)。它通過對攝像機現(xiàn)場成像的實時動態(tài)分析，來確視頻監(jiān)控技術(shù)在火災(zāi)報警領(lǐng)域的新突破“火眼”探測軟件具備探測速度快，火災(zāi)定位準(zhǔn)確等多項特點，做到早發(fā)現(xiàn)早預(yù)警，與傳統(tǒng)火災(zāi)報警系統(tǒng)同時使用，可以最大限度地減少火災(zāi)造成的損失。定火災(zāi)警情的狀態(tài)，從而進行早期報警。

　　“火眼”探測軟件總體基于圖像智能識別技術(shù)及機器學(xué)習(xí)理論，在軟件研制期間，國家消防工程技術(shù)研究中心通過對幾千例標(biāo)準(zhǔn)火焰的實驗，進行了多達幾萬次的燃燒試驗，通過提取火焰、煙霧的圖像學(xué)特征進行深入分析，并形成標(biāo)準(zhǔn)火焰圖像數(shù)據(jù)庫，使該軟件能夠識別各種火焰和煙霧。

　　圖像智能識別理論已成為近年來圖像研究領(lǐng)域的新熱點。智能識別目前主要有以下幾種方法：統(tǒng)計(或決策理論)法、結(jié)構(gòu)(或句法)方法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法。本軟件結(jié)合以上智能識別各分支的優(yōu)點，利用先進的算法判決公式，得到最大概率結(jié)果，并與標(biāo)準(zhǔn)火焰圖像特征庫中的概率閾值相比較，得到一個最可靠、最準(zhǔn)確的判決結(jié)果。

　　早期的火焰特征與熊熊燃燒起的火焰還是有較大區(qū)別的。我們經(jīng)過大量的實驗，觀察了大量的早期燃燒樣本，總結(jié)出了火焰在早期燃燒時的判別特征。將以上諸多特征作為多項輸入，合理運用算法公式，通過深入分析，進而得到最可能被判決為火災(zāi)的圖像。

　　軟件技術(shù)特點

　　1、當(dāng)被判決為火災(zāi)圖像時，“火眼”探測軟件采用兩級報警方式，當(dāng)監(jiān)控攝像區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)火焰或煙霧時，軟件通過智能分析可以提供多級報警機制。在觀測到火點時，“火眼”軟件在第一時間作出反應(yīng)，提醒用戶注意。當(dāng)煙霧或火焰持續(xù)加強，探測軟件通過分析進一步判斷確認(rèn)為火災(zāi)圖像時，“火眼”則發(fā)出明確的火警信號，引發(fā)聲光報警，使值機人員能夠有充裕的時間準(zhǔn)確判斷火警情況后，再依據(jù)應(yīng)急方案采取相應(yīng)的消防措施。兩級火災(zāi)報警方式可以防止其它干擾因素，保證了“火眼”軟件報警的準(zhǔn)確性。

　　2、軟件單純基于圖像內(nèi)容進行分析，無需借助其它傳感設(shè)備，成本低，反應(yīng)敏捷，更加直觀，可作為火災(zāi)預(yù)警的主要補充手段，當(dāng)其它火災(zāi)探測設(shè)備發(fā)生故障或維修時可作為替換探測設(shè)備。

　　3、可同時識別火焰和煙霧：“火眼”探測軟件采用了兩套獨立的國內(nèi)首創(chuàng)的圖像模式識別技術(shù)，能夠同時分別探測監(jiān)控攝像區(qū)域內(nèi)的火焰和煙霧，并發(fā)出相應(yīng)的報警信號，無論是陰燃的煙霧還是明火的火焰，都能在火災(zāi)初期通過軟件后臺分析，做到迅速識別、快速報警。

　　“火眼”探測軟件四大優(yōu)勢

　　1、適用性強：“火眼”視頻圖像火災(zāi)探測軟件針對國內(nèi)主流的各種品牌型號的監(jiān)控攝像系統(tǒng)，開發(fā)了多種軟件接口，既能應(yīng)用于數(shù)字方式的監(jiān)控攝像系統(tǒng)，也適用于模擬方式的監(jiān)控攝像系統(tǒng)，加載方式簡單，運行可靠，同時軟件適用于多種型號的監(jiān)控攝像系統(tǒng)，具有廣泛的兼容性和適用性。

　　2、探測速度快：采用圖像模式識別技術(shù)的“火眼”探測軟件，正常情況下在視頻火災(zāi)圖像出現(xiàn)的五秒之內(nèi)就能在圖像上發(fā)現(xiàn)火焰或煙霧，發(fā)出預(yù)警信號和報警信號，而傳統(tǒng)模式的點型感溫或感煙探測器則需要探測器處的溫度或煙濃度達到一定的數(shù)量值才能報警，相比之下“火眼”軟件的探測速度更快，報警時間更早。該項測試數(shù)據(jù)已經(jīng)通過國家相關(guān)質(zhì)量認(rèn)證部門和公安部沈陽消防研究所測試并取得了相關(guān)的試驗檢測報告。

　　3、抗干擾能力強：基于國際ISO標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)的“火眼”探測軟件，在實際應(yīng)用過程中能夠抵抗監(jiān)控攝像區(qū)域內(nèi)的強光、弱光、閃光等光源干擾，只有當(dāng)火焰或煙霧出現(xiàn)時才發(fā)出報警信號，有效的識別其他干擾因素，因此軟件具有很強的抗干擾能力。

　　4、火災(zāi)定位準(zhǔn)確：軟件擁有能夠回放報警時段現(xiàn)場狀況的記憶功能，即使火場煙霧彌漫，消防人員仍能通過“火眼”的回放功能，準(zhǔn)確判斷起火點和起火原因，采取有效措施撲滅火災(zāi)，有利于事故后的總結(jié)和改進。

　　“火眼”探測軟件的市場應(yīng)用

　　室內(nèi)大空間

　　傳統(tǒng)的點型感溫火災(zāi)探測器的探測高度一般不超過8米，點型感煙探測器的探測高度一般不超過12米。在高度超過12米的室內(nèi)高大空間，只能安裝紅外或紫外對射火焰探測器，但系統(tǒng)的長期維護比較困難，例如鋼結(jié)構(gòu)大空間紅外會受其鋼結(jié)構(gòu)變化、沉降等原因無法精確對射造成持續(xù)性誤報等。相比傳統(tǒng)的火災(zāi)報警系統(tǒng)，“火眼”軟件更適合安裝在室內(nèi)高大空間，在局部區(qū)域內(nèi)替代火災(zāi)報警系統(tǒng)或作為火災(zāi)報警系統(tǒng)的有效補充手段使用。

　　特殊室內(nèi)場所

　　安裝室內(nèi)滅火系統(tǒng)的重要場所，滅火系統(tǒng)的啟動可能會對保護區(qū)域內(nèi)的重要設(shè)備造成損壞，造成比較大的經(jīng)濟損失，例如信息管理室、交換機房、精密儀器室等。如果同時在監(jiān)控攝像系統(tǒng)中安裝“火眼”軟件，就能在火災(zāi)報警時，由消防值班人員在視頻圖像上確認(rèn)火警后再決定是否啟動滅火系統(tǒng)，這樣既不延誤報警，又能有效避免滅火系統(tǒng)的誤動作帶來的經(jīng)濟損失。