清华大学学报(自然科学版)

作者：王冠宁, 陈涛, 米文忠, 梁晓良, 王汝栋

单位：1. 清华大学 工程物理系, 公共安全研究院, 北京 100084;<br>2. 甘肃省消防救援总队, 兰州 730000;<br>3. 灾害环境人员安全安徽省重点实验室, 合肥 230601;<br>4. 清华大学合肥公共安全研究院, 合肥 230601;<br>5. 北京市消防救援总队, 北京 100035;<br>6. 中国人民解放军 96963部队, 北京 100192

关键词：凸壳,视频分析,单目视觉,火灾调查,火焰定位

基金：国家重点研发计划（2019YFC080026）；国家自然科学基金资助项目（71673163，71971126）；应急管理部消防救援局科研计划重点攻关项目（2019XFGG20）\r\n

利用视频分析技术开展火焰定位对火灾事故调查意义重大。为解决实际火灾中监控摄像头部分遮挡场景下起火部位难以确定的问题，该文基于凸壳理论研究了此场景下火焰定位方法。利用油盘火模拟室内火灾现场，布置彩色电荷耦合器件（CCD）摄像头使之被部分遮挡，收集火灾现场监控视频进行分析。首先利用火灾现场监控摄像头收集火焰视频并进行预处理；其次利用凸壳算法计算火焰中心的像素坐标；最后基于单目视觉原理，利用世界坐标系和成像平面坐标系的矩阵变换关系，定量计算出起火部位与监控摄像头的相对位置。实验结果表明：针对监控摄像头部分遮挡场景建立的基于凸壳理论和单目视觉原理的火焰定位方法，可以较好地实现起火部位的快速定位，为火灾事故调查工作的顺利开展提供了有力的工具。

来源：2022年第2期

《清华大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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