视频分析技术在火灾事故调查中的应用实践

视频分析技术在火灾事故调查中的应用实践

金海宇

三明市沙县区消防救援大队   福建三明  365050

摘要：近年来，国内火灾频发，给人民群众生命财产安全造成了重大损失。在当今这个人工智能和大数据广泛应用的信息化时代，监控设备随处可见，视频信息技术随之被广泛应用到火灾事故调查中。火灾现场的监控视频中往往会拍摄到起火时间、起火点、火焰蔓延过程、火焰燃烧速度、人员伤亡、财产损失等实际情况，是认定起火原因和判定火灾责任的重要证据，在火灾事故调查中起到了不可小觑的作用。

关键词：视频分析技术；火灾事故调查；应用；

引言

随着我国科技和经济的飞速发展，信息化技术为各个领域注入了新鲜的“血液”。近年来，火灾安全事故发生率的不断上升，给大众的生命与财产安全带来了很大的威胁。对于相关人员来说，火灾事故调查只有合理地分析了事故出现的成因，那么才可以为后续的扑救工作奠定基础。“视频分析技术”不仅能以动态还原整个火灾事实，还可以查明起火原因，很好地为后续火灾的预防、抢险、事故责任纠纷等工作奠定良好的基础。火灾现场和附近的监控可以及时记录下当时往来人员、车辆和设施。

1视频录像在火灾事故调查中的重要性

1.1监控录像能提供真实、完整、可靠的火灾事故现场信息

现代的监控设备一般都是全天候开启的，可以在火灾发生时完整地拍摄到事发过程。大多数的火灾事故都是起于微小处，动态的视频更能记录和捕捉一些细节，调查人员可以通过视频观察到火灾现场细微的变化，通过分析和分辨能更好地展开调查工作。而且监控设备的录像是几乎无法人为更改的，在真实性上具有保障性，所以能为调查人员提供可靠的信息。

1.2获取火灾事故现场相关信息

为了确保对火灾事故调查的时效性，在设计调查方法前，应先获取火灾事故现场相关信息。包括：火灾事故现场地形、火势、火灾事故发生时间、现场内是否有被困人员、是否存在人员伤亡现象、火灾事故现象是否有正向摄像头等。在此基础上，对发生火灾事故的现场周边情况进行调查，获取火灾事故现场周边相关信息。包括：火灾事故现场周边是否有居民楼、火灾范围是否会延伸到周边建筑，火灾事故现场风势走向、火灾事故现场周边是否堆放易燃易爆物品等。通过获取与火灾事故相关信息的方式，初步掌握地区火灾信息。

1.3视频监控对于起火时间的判定

在调查火灾现场时，一些不可干扰的因素总是会影响到调查人员对起火时间的判定，比如天气变化等。当出现这类情况时，调查人员除了要有过硬的理论知识，还需要依靠相关视频来尽量还原当时的时间点。两者相辅相成，才能较为准确地判定起火时间。如果没有视频的辅助，单靠调查人员的主观判断，在判定事故时间时会出现一定误差，而当时的火灾事故视频就对事故时间的准确判断有着一定的作用。

2视频分析技术在火灾事故调查中的实践应用

2.1利用几何光学判断火情

很多时候，火灾现场的光的反射和折射现象也可以成为视频的主要依据，作为视频资料的补充。在实践的过程中，并不是所有的场景视频都可以拍摄进去，很多时候可能还会存在死角。在调取监控的时候，相关人员看到的也不都是全部的场景，还需要根据光的折射等原理，分析火灾出现的原因、最终蔓延的方向和趋势，找到起火的成因，为后续的调查奠定良好的基础条件。根据这些原理再加以判断，就可以顺势找到想要的答案。一个优秀的火灾调查分析人员可以根据火传播的方向与强弱的变化实施合理的判断，并且提高判断的准确度，最大限度缩小勘察的范围，有效提升判断的质量与效率。

2.2基于视频分析技术定位视觉底层特征

在掌握火灾事故现场相关信息的基础上，获取现场监控，引进视频分析技术，从视觉层面，定位视频中的底层信息。在此过程中，考虑到单一的视频无法全面描述现场信息，因此可调用多监控信息的方式，获取不同维度的现场视频信息。在处理视频的过程中，将不同维度指向相同画面的视频进行重叠处理，提取视频中的关键信息点（关键信息点可以是视频中灰度值在水平层面与垂直层面保持高度一致的点）。在获取关键点后，调用视频分析技术中的特征描述算子，对获取的特征点进行旋转、平移、位移、规格尺度缩放等操作，在确保特征点具有研究价值性的基础上，调整选定点亮度，对其进行视角的转变，观察特征点是否存在3D仿射变换。综合上述分析，对视频分析技术定位视觉底层特征的过程进行详细阐述，此过程可按照“视频特征信息尺度极值检测—关键点中关键信息识别—关键点指向特征确定—特征定向描述”的流程实施。使用视频分析技术中的DoG算子，定义获取视频中存在的高斯尺度差，结合空间尺度差值，勾勒视频中关键信息的边缘。

2.3取帧频分析法

帧频即是在监控视频显示器中，每一秒钟播放或显示出的整幅帧或图像的数量。在通常情况下，监控设备所录制的视频每秒可提取的帧数是25～30帧，这样才能保证录像画面的流畅度。也就是说，一段监控视频每秒传输的图片有25～30张。在各个火灾事故现场，起火往往在一瞬间，起火特征稍纵即逝，处于这种情况，人的眼睛是很难看清楚起火原因或起火点的。在火灾事故调查中分析现场监控视频时，可以应用频帧分析法，逐帧查看每个画面，能清晰准确地观察到每一个细节，为找到起火点、发现起火原因提供有效帮助。

2.4培养调查人员逻辑理论

火灾事故调查工作人员不仅需要具备较高的专业基础知识，还需要具备较高的逻辑思维能力以及综合分析判断能力。调查需要突破自身思维的局限性，根据视频可以提供的内容，优化思维方式，找到各个事物之间的关联性。有时候火灾现场导致火灾的可能因素较多，只有找到真实的原因，才可以为以后的预防工作奠定良好的基础。在细致地观察以后，遵循逻辑和辩证法，找出火灾真相。仔细排查各种可能，按照科学的理论发展需要，尊重事物的客观条件，保证结果的真实性。能否提取到有价值线索的监控视频，才是观察的主要价值。思维能力的培养并不是单方面的，需要根据不同的场景，合理地分析，排除杂乱无章无价值的内容。在合理的整合中，把时间、空间、物品、人员活动、光线等内容有机地整合起来。在勘察的时候，需要探究起火的成因，解决存在的僵局问题，找到合理的问题指向。火灾事故调查中的现场证据收集难度较大，会受到多种因素的影响，就算是使用视频分析的方式，可以在一定的程度上提升火灾成因，但是并不是所有的内容和过程都可以呈现到画面当中。当前，火灾现场痕迹体系、实验验证、调查询问等调查方法都已经达到了较为深入的地步。

结束语

综上所述，随着信息技术的发展，步入大数据时代，现今城市中监控设备随处可见，大大方便了各类调查工作的开展，在火灾事故调查中运用视频分析技术是大势所趋。在实践中，调查人员要利用科学的方法，保证监控视频具有真实性，调查过程具有客观性，并不断总结工作经验，提升调查人员的综合水平，规范取证方式，形成一个完整的、有逻辑的视频分析体系，才能为调查火灾事故提供坚实的证据基础，进而对中国消防事业作出贡献。

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