基于现场监控的消防通道巡检方法、装置及系统与流程

本发明涉及现场监控，具体涉及基于现场监控的消防通道巡检方法、装置及系统。

背景技术：

1、在城市消防安全管理场景中，消防通道的畅通状态是保障应急救援高效开展的关键条件，目前，针对消防通道的监管主要依赖安装于路侧或建筑物高处的固定式监控摄像机，受限于安装条件，此类摄像机通常以较大的俯仰角和侧偏角对地面进行拍摄，即侧视监控场景。在侧视视角下，根据透视投影成像原理，具有较高车身的车辆（如货车、客车）合法停放于紧邻消防通道的车位时，其远离地面的车身部分在图像上的投影会向画面一侧倾斜，从而在视觉上遮挡并覆盖邻近的消防通道区域。

2、通常多采用背景建模或二维目标检测框判断车辆与消防通道的重叠情况，但背景建模法难以区分长期静止的违停车辆与背景，二维检测框法则无法有效区分物体是接触地面的真实占用与视觉投影遮挡。因此，在侧视监控场景下，合法停放的高大车辆极易因车身投影“压线”而被误判为违规占用消防通道，产生大量虚假报警，降低检测灵敏度，影响对真实违规行为的有效监管。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中侧视监控场景下，因高大车辆的车身投影遮挡导致消防通道占用检测中无法有效区分“视觉投影遮挡”与“真实物理占用”，从而产生大量虚假报警的技术问题，本发明的目的在于提供一种基于现场监控的消防通道巡检方法、装置及系统，所采用的技术方案具体如下：

2、第一方面，本发明提供了一种基于现场监控的消防通道巡检方法，所述方法包括：

3、获取包含待检测车辆目标的监控图像区域；提取所述监控图像区域中符合路面透视基准的纹理特征点；

4、对所述纹理特征点进行垂直形态学处理与空间聚类，得到纹理点集；根据各个所述纹理点集在水平方向上的扁平分布特性，确定每个纹理点集的形态权重；

5、基于所述形态权重以及各个所述纹理点集，分析与预设消防通道边界的越界距离，生成占用表征值；根据占用表征值在时序上的稳定特征，输出占用巡检结果。

6、进一步地，所述监控图像区域的获取方法包括：

7、获取当前帧中车辆目标的检测框，截取所述检测框底部设定比例高度的图像区域，并采用双线性插值将该图像区域缩放至设定的标准尺寸，得到标准化分析图块作为监控图像区域。

8、进一步地，所述纹理特征点的获取方法包括：

9、对监控图像区域中的每个像素点，获取该像素点的梯度方向，对梯度方向加上90°，得到实际延伸方向；根据该像素点的实际延伸方向与预期路面延伸方向间的夹角，获得角度偏差；

10、将角度偏差小于设定容差的像素点作为纹理特征点。

11、进一步地，所述纹理点集的获取方法包括：利用设定的水平方向的线形结构元对纹理特征点进行形态学开运算，对经过形态学开运算处理后的有效纹理特征点采用基于密度的空间聚类，将每个聚类结果作为一个纹理点集。

12、进一步地，所述形态权重的获取方法包括：

13、针对每个纹理点集，对该纹理点集内像素坐标进行主成分分析，获得主特征值、次特征值以及主轴方向；根据次特征值与主特征值的比值确定扁平度；

14、根据主轴方向与设定水平方向间的近似度，确定水平度；结合扁平度与水平度，获得该纹理点集的形态权重。

15、进一步地，所述分析与预设消防通道边界的越界距离，包括：

16、将纹理点集中的每个纹理特征点从监控图像区域还原至原始图像坐标；利用设定的禁停区域边界线方程，计算每个纹理特征点到所述禁停区域边界线方程的代数距离；

17、当所述代数距离大于零时，将对应代数距离作为纹理特征点的越界距离，否则越界距离为零。

18、进一步地，所述占用表征值的获取方法包括：

19、将每个纹理特征点的梯度幅值作为每个纹理特征点的置信度；对于每个纹理点集，通过纹理特征点的置信度对越界距离加权求和，确定每个纹理点集的越界指标；

20、通过纹理点集的形态权重对纹理点集的越界指标进行加权求和，获得占用表征值。

21、进一步地，所述根据占用表征值在时序上的稳定特征，输出占用巡检结果，包括：

22、设定时序缓冲队列，存储连续多帧的占用表征值；当队列中平均占用表征值超过设定的强度阈值，且占用表征值方差小于设定的稳定阈值，判定存在占用行为，输出占用巡检结果。

23、第二方面，本发明实施例还提供一种基于现场监控的消防通道巡检系统，该系统包括：

24、特征提取模块，用于获取包含待检测车辆目标的监控图像区域；提取所述监控图像区域中符合路面透视基准的纹理特征点；

25、纹理分析模块，用于对所述纹理特征点进行垂直形态学处理与空间聚类，得到纹理点集；根据各个所述纹理点集在水平方向上的扁平分布特性，确定每个纹理点集的形态权重；

26、结果输出模块，用于基于所述形态权重以及各个所述纹理点集，分析与预设消防通道边界的越界距离，生成占用表征值；根据占用表征值在时序上的稳定特征，输出占用巡检结果。

27、第三方面，本发明实施例还提供一种基于现场监控的消防通道巡检装置，包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如第一方面所述的一种基于现场监控的消防通道巡检方法。

28、本发明具有如下有益效果：

29、本发明通过提取符合路面透视基准的纹理特征点，从信号层面滤除方向杂乱的环境噪声，仅保留具有地面物理属性的纹理特征。通过对纹理特征点进行垂直形态学处理与空间聚类得到纹理点集，并依据各纹理点集在水平方向上的扁平分布特性确定形态权重，从几何形态上区分水平分布的轮胎接地特征与垂直分布的车身倒影特征，实现视觉投影与真实占用的有效解耦。通过结合形态权重与越界距离生成占用表征值，并依据其在时序上的稳定特征输出巡检结果，过滤短时晃动、光影变化等瞬态干扰，确保判定结果稳定可靠。本发明通过构建基于透视几何与形态各向异性的特征解耦机制，区分车辆对消防通道的视觉投影遮挡与真实物理占用，降低误报率，提升消防通道巡检的准确性与稳定性。

1.一种基于现场监控的消防通道巡检方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述一种基于现场监控的消防通道巡检方法，其特征在于，所述监控图像区域的获取方法包括：

3.根据权利要求1所述一种基于现场监控的消防通道巡检方法，其特征在于，所述纹理特征点的获取方法包括：

4.根据权利要求1所述一种基于现场监控的消防通道巡检方法，其特征在于，所述纹理点集的获取方法包括：利用设定的水平方向的线形结构元对纹理特征点进行形态学开运算，对经过形态学开运算处理后的有效纹理特征点采用基于密度的空间聚类，将每个聚类结果作为一个纹理点集。

5.根据权利要求1所述一种基于现场监控的消防通道巡检方法，其特征在于，所述形态权重的获取方法包括：

6.根据权利要求2所述一种基于现场监控的消防通道巡检方法，其特征在于，所述分析与预设消防通道边界的越界距离，包括：

7.根据权利要求1所述一种基于现场监控的消防通道巡检方法，其特征在于，所述占用表征值的获取方法包括：

8.根据权利要求1所述一种基于现场监控的消防通道巡检方法，其特征在于，所述根据占用表征值在时序上的稳定特征，输出占用巡检结果，包括：

9.一种基于现场监控的消防通道巡检系统，其特征在于，所述系统包括：

10.一种基于现场监控的消防通道巡检装置，其特征在于，包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的一种基于现场监控的消防通道巡检方法。