基于人工智能的多路流媒体数据分析方法与流程

本发明涉及人工智能，具体涉及基于人工智能的多路流媒体数据分析方法。

背景技术：

1、在建筑及园区的弱电智能化建设中，视频监控承担现场状态采集、异常识别和远程复核等任务。通过接入分布于设备用房、通道及相邻区域的多路流媒体视频，可以集中查看不同位置的现场画面，并利用图像识别提取疑似烟气。发现异常后，可通过摄像机转向、变焦及视频调取开展联动复核，对相关设备及区域进行观察，为运行管理和安全巡查提供图像资料。

2、在通风连通的现场环境中，烟气出现的位置可能与实际产烟位置不同。联动复核往往围绕初始疑似位置展开，摄像机观察范围及视频传输内容随之改变，烟气在不同区域之间进入、经过和消退的连续过程可能记录不完整。后续清晰且相互一致的局部画面，仍可能仅反映外部烟气经过相关设备的现象，难以据此判断烟气来源，初始归属偏差也可能在持续复核中被强化，影响异常定位及现场排查。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供基于人工智能的多路流媒体数据分析方法，解决上述技术问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、基于人工智能的多路流媒体数据分析方法，包括以下步骤：

4、s1：获取多路视频、通风资料、烟气标定记录及烟气识别模型，将多路视频输入烟气识别模型，提取烟气变化及视频片段；

5、s2：根据通风资料建立传播关系，合并烟气变化未连续记录的设备与相连空间，形成待查范围；

6、s3：根据烟气标定记录及传播关系，将外部传入量、积存量、内部新增量及通风开口输送量设为待求量并关联视频片段；

7、s4：沿传播关系反向追溯待求量，将关联的视频片段组成片段组，调取对应视频并补充拍摄，更新片段组；

8、s5：联立各片段组中使用同一待求量的计算，分别禁止和允许待查范围内部新增烟气，得到求解结果；

9、s6：根据求解结果及片段组拆分待查范围，将判定存在内部产烟的范围记为来源范围，输出来源范围或待查范围。

10、作为本发明进一步的方案：提取烟气变化及视频片段的过程为：

11、在通风开口的拍摄背景设置黑白相邻的背景标记，采集无烟图像，记录无烟图像与多路视频的拍摄位置及曝光参数，读取多路视频的采集时刻；

12、获取标注烟气区域的视频并训练烟气识别模型，将多路视频输入烟气识别模型，提取烟气区域；

13、根据摄像机标定数据中像素值、曝光参数与亮度的对应关系及标定误差，将无烟图像与多路视频中背景标记的像素值换算为亮度取值范围；

14、按拍摄位置选取无烟图像，在亮度取值范围内，将烟气区域外对应背景标记在无烟图像中的黑白亮度差除以多路视频中的黑白亮度差，得到比值，将多路视频中背景标记的黑白亮度差乘以比值，再除以无烟图像中对应的黑白亮度差，得到透光率取值区间；

15、按采集时刻排列烟气区域及透光率取值区间，形成烟气变化，截取对应时段的视频片段并关联通风开口及拍摄位置；

16、将背景标记被非烟气物体遮挡、视频中断或无法取得透光率取值区间的时段标记为观测缺失，记录对应的通风开口及起止时刻。

17、作为本发明进一步的方案：形成待查范围包括：

18、读取通风资料中的设备布置、通风开口位置及现场边界，将通过通风开口与设备内部连通的外部空间记为相连空间，将通风开口与两侧的设备内部或相连空间关联，建立传播关系；

19、根据烟气变化，将出现烟气的通风开口对应的设备内部或相连空间划入待查范围，沿传播关系查找连通待查范围与外部的通风开口；

20、按通风开口及拍摄位置选取两侧的视频片段，将本次首次识别烟气至当前采集时刻之间未被视频片段覆盖及观测缺失的时段记为记录缺口；

21、对现场边界内部任一侧存在记录缺口的通风开口，将连接的未划入待查范围的设备内部或相连空间并入待查范围，重复查找、检查及合并，直至查找到的通风开口两侧均无记录缺口或位于现场边界；

22、将合并处及现场边界上存在记录缺口的传播关系标记为未核实关系，关联记录缺口的起止时刻；将通风资料中连通位置或气流方向未查明的传播关系标记为未核实关系。

23、作为本发明进一步的方案：设置待求量并关联视频片段包括：

24、将本次首次识别烟气至当前采集时刻之间的时段记为判定时段，按设备内部、相连空间及采集时段，将外部传入量、积存量、内部新增量及通风开口输送量设为非负待求量；

25、同一通风开口两侧同一采集时段的排出量与进入量使用同一待求量，前一采集时段末与后一采集时段初的积存量使用同一待求量；

26、根据通风资料中的空间容积、气流方向、风量及温湿度，结合烟气守恒关系建立烟气输运关系；

27、获取调试期间进烟、排烟及积存释放的测量数据和对应的透光率取值区间，结合烟气输运关系标定输运参数和烟气光学参数的取值范围，形成烟气标定记录；

28、按通风开口及采集时段关联待求量与视频片段，观测缺失时保留对应的待求量及烟气输运关系；

29、在判定时段内禁止待查范围内部新增烟气，保留外部传入量及起始积存量，根据烟气输运关系、烟气标定记录中输运参数和烟气光学参数的取值范围及拍摄位置，计算待求量取值对应的透光率区间；

30、将计算得到的透光率区间与对应视频片段的透光率取值区间共同作为约束，联立烟气输运关系求解，将满足约束的待求量取值记为可行取值组。

31、作为本发明进一步的方案：组成并更新片段组包括：

32、读取判定时段之前的历史视频，提取透光率取值区间并按采集时段设置待求量，在历史视频覆盖时段内允许内部新增烟气，联立烟气输运关系与透光率取值区间求解，保存全部满足约束的积存量取值及各积存量之间的约束；

33、根据烟气变化选取记录烟气减弱或消退的排烟视频片段，沿烟气输运关系反向追溯参与排烟计算的待求量，将关联的进烟视频片段、此前排烟视频片段及选取的排烟视频片段组成片段组；

34、追溯至积存量时继续读取前一采集时段的待求量，追溯至已保存的积存量约束时继承对应的积存量取值及各积存量之间的约束，追溯至视频记录起点时保留起始积存量为待求量，将使用同一待求量的片段组关联；

35、按照片段组内的通风开口及采集时段调取摄像机本地视频，按采集时刻连接视频片段，记录尚未调取的视频片段对应的摄像机及采集时段；

36、读取摄像机记录时段，核对未传输视频与观测缺失，保留观测缺失对应的待求量，按观测缺失对应的通风开口补充拍摄，按新增采集时刻延伸片段组。

37、作为本发明进一步的方案：得到求解结果包括：

38、将视频片段的透光率取值区间对待求量的限制记为观测约束，记录各片段组单独求解前的待求量取值范围；

39、分别联立各片段组的观测约束与烟气输运关系，求解可行取值组；

40、在判定时段内分别禁止和允许待查范围内部新增烟气，共同求解全部片段组；禁止内部新增烟气时存在可行解，更新可行取值组并将待查范围判定为未定；禁止内部新增烟气时约束不可行且允许内部新增烟气时存在可行解，将待查范围判定为存在内部产烟；

41、逐组暂时撤去片段组对应的观测约束，保留烟气输运关系及各片段组共同使用的待求量，从记录的待求量取值范围重新求解；禁止内部新增烟气时约束仍不可行则保持撤去，禁止内部新增烟气时重新取得可行解或未能完成判定则恢复观测约束；

42、读取调试期间的风量及温湿度，记录对应的取值范围作为标定范围，并获取当前风量及温湿度；允许内部新增烟气时约束不可行、当前风量及温湿度超出标定范围或未能完成判定时，将待查范围判定为未定；

43、将待查范围存在内部产烟或未定的判定作为求解结果，将最后保留观测约束的片段组与求解结果关联。

44、作为本发明进一步的方案：根据求解结果及片段组拆分待查范围包括：

45、根据求解结果，将判定为存在内部产烟的待查范围记为来源范围，关联判定时段；

46、沿片段组在判定时段内连续记录的内部通风开口划分来源范围，得到子范围，保留原待查范围的烟气输运关系及各片段组共同使用的待求量；

47、在判定时段内依次选取子范围，允许其余子范围内部新增烟气，分别禁止和允许选取的子范围内部新增烟气，共同求解全部片段组；

48、将禁止子范围内部新增烟气时约束不可行且允许子范围内部新增烟气时存在可行解的子范围记为来源范围，符合条件的子范围分别保留，无符合条件的子范围时保留原来源范围；

49、保存求解结果对应的片段组，摄像机转向、变焦或视频退出分析时保留已保存的视频片段，对后续未拍摄时段保留对应待求量，将对应通风开口的传播关系标记为未核实关系；

50、输出来源范围及判定时段，判定为未定时输出待查范围，同时输出未核实关系及尚未调取的视频片段对应的摄像机和采集时段。

51、本发明的有益效果：相较于现有技术：

52、本发明能够提高弱电智能化视频监控中烟气异常归属的可靠性，降低烟气经过设备或积存烟气释放被误判为设备内部产烟的可能性。在摄像机转向、变焦或视频传输内容变化后，已有归属依据仍可与后续观察衔接，减少因观察范围改变而丢失判断依据、反复强化初始归属偏差的情况。来源范围的缩小与相关空间内的烟气变化保持一致，减少仅因局部画面清晰或多路画面一致而过早锁定设备的情况。对于暂时不能区分的来源，保留与现有记录相符的待查范围，明确尚未核实的传播关系及待调取的视频位置，提高跨摄像机复核及补充观察的针对性，为弱电智能化场景下的远程值守、异常研判和现场排查提供范围依据。