視頻偵查技術(shù)在火災(zāi)現(xiàn)場勘查中的應(yīng)用研究

摘 要：本文分析了視頻摘要技術(shù)、視頻檢索技術(shù)、視頻圖像增強技術(shù)這些火災(zāi)現(xiàn)場勘查中視頻偵查常用技術(shù)，并強調(diào)了火災(zāi)現(xiàn)場勘查中視頻偵查技術(shù)的應(yīng)用價值。同時，以某工廠火災(zāi)與某電動自行車火災(zāi)為例，闡述了視頻偵查技術(shù)在火災(zāi)現(xiàn)場勘查中的應(yīng)用，證實了該技術(shù)在火災(zāi)原因分析與起火點確定中的作用。

關(guān)鍵詞：視頻偵查技術(shù);火災(zāi)現(xiàn)場勘查;起火點;火災(zāi)成因

中圖分類號：TU998.1;D631 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）07-0191-02

0引言

當(dāng)前，國內(nèi)外的消防安全形勢嚴(yán)峻，由火災(zāi)事故導(dǎo)致的生命與財產(chǎn)損失較高。為了避免火災(zāi)再次發(fā)生，查明火災(zāi)發(fā)生原因，對火災(zāi)現(xiàn)場進(jìn)行勘查極為必要。但是，由于有心破壞、火災(zāi)撲救等原因的影響，火災(zāi)現(xiàn)場勘查難度較大。針對這一情況，依托視頻偵查技術(shù)展開火災(zāi)現(xiàn)場勘查是必然選擇，能夠確定火災(zāi)起火點、蔓延過程等，實現(xiàn)火災(zāi)原因的準(zhǔn)確判斷。

1火災(zāi)現(xiàn)場勘查中視頻偵查常用技術(shù)的分析

1.1視頻摘要技術(shù)

視頻摘要技術(shù)（視頻濃縮技術(shù)）主要實現(xiàn)了對某一視頻內(nèi)容的簡單概括，以自動或半自動的方式，依托運動目標(biāo)分析、運動目標(biāo)提取、多個不同目標(biāo)的運動軌跡分析，促使不同的目標(biāo)在一個共同背景場景中實現(xiàn)拼接，并以特定方式完成組合[1]。在當(dāng)前的視頻分析以及基于內(nèi)容的視頻檢索中，視頻摘要技術(shù)發(fā)揮著重要意義。

在火災(zāi)現(xiàn)場視頻圖像中，包含著大量的信息，且相應(yīng)錄像的存儲時間較長。因此，若是單純依托人工的方式對其中有價值的信息進(jìn)行提取，則會消耗大量的時間與人力投入，導(dǎo)致火災(zāi)現(xiàn)場勘查的工作效率下降。而依托視頻摘要技術(shù)，能夠促使原始視頻圖像信息濃縮，為內(nèi)容快速瀏覽、目標(biāo)迅速鎖定提供更好支持，強化火災(zāi)現(xiàn)場勘查的效率效果。

1.2視頻檢索技術(shù)

對于視頻檢索技術(shù)來說，其可以簡單的理解為從大量的視頻圖像中搜索有用或者需要的資料?，F(xiàn)階段，智能技術(shù)迅速發(fā)展，促使視頻檢索的功能更加強大，實現(xiàn)了目標(biāo)檢測、目標(biāo)跟蹤、目標(biāo)識別、行為分析、基于內(nèi)容的視頻檢索和數(shù)據(jù)融合等內(nèi)容。目前，視頻檢索技術(shù)更多的被應(yīng)用于社會公共安全維護工作中，為社會管理提供更多支持。同時，視頻檢索技術(shù)也為火災(zāi)現(xiàn)場勘查工作的展開提供了先進(jìn)的技術(shù)手段，可以迅速在所有火災(zāi)現(xiàn)場的視頻圖像中完成目標(biāo)的識別與定位，促使相關(guān)人員完成起火點、火災(zāi)成因、火災(zāi)蔓延趨勢的準(zhǔn)確判斷。在“天網(wǎng)工程”、“平安城市”等項目的深入推行下，監(jiān)控攝像頭分布更加廣泛，能夠持續(xù)不斷的完成區(qū)域監(jiān)管與錄像[2]。此時，若是僅使用人工的方式落實火災(zāi)信息提取，則極容易因為效率低下而錯過有用信息，而視頻檢索技術(shù)的應(yīng)用就能夠解決上述問題，結(jié)合視頻摘要技術(shù)的應(yīng)用，可以更加迅速、精準(zhǔn)的完成目標(biāo)定位。

1.3視頻圖像增強技術(shù)

若是火災(zāi)發(fā)生于環(huán)境能見度較差的時期，或是低光照的條件下，視頻圖像的對比度會出現(xiàn)明顯降低的問題，造成相關(guān)人員難以在視頻圖像中完成高價值信息的提取。此時，視頻圖像增強技術(shù)發(fā)揮出了重要作用，其主要依托視頻增強算法、單尺度算法等，提升視頻圖像的清晰程度，更多的顯示出其中包含的價值信息。可以說，在視頻圖像增強技術(shù)的支持下，能夠最大程度的發(fā)揮出監(jiān)控視頻在火災(zāi)現(xiàn)場勘察中的作用，更精準(zhǔn)的定位起火點、起火時間，防止信息識別與處理偏差的發(fā)生。

2火災(zāi)現(xiàn)場勘查中視頻偵查技術(shù)的應(yīng)用價值分析

當(dāng)火災(zāi)發(fā)生后，現(xiàn)場會受到火災(zāi)撲救、人員圍觀等因素的破壞，導(dǎo)致相關(guān)人員難以準(zhǔn)確判別起火點與起火源，同時，一些與火災(zāi)相關(guān)的燃燒痕跡、物證的提取難度較大，促使相關(guān)人員無法迅速明確起火原因。總體來說，火災(zāi)現(xiàn)場勘查有著較高的難度。現(xiàn)階段，多種先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展為火災(zāi)現(xiàn)場勘查工作的展開提供了更多的技術(shù)支持，例如數(shù)字化技術(shù)、計算機技術(shù)等，促使火災(zāi)原因判別的速度加快、準(zhǔn)確性提升。其中，視頻偵查技術(shù)作為一種先進(jìn)技術(shù)，在當(dāng)前的火災(zāi)現(xiàn)場勘查中得到了廣泛應(yīng)用，特別是在火災(zāi)物證的收集中，該技術(shù)發(fā)揮出了重要作用。

對于火災(zāi)物證來說，主要為可以證明起火點、起火物、火災(zāi)發(fā)生時間、火災(zāi)蔓延過程、火災(zāi)責(zé)任等內(nèi)容的一切事物與事實，而在火災(zāi)現(xiàn)場的視頻圖像中能夠提取出上述信息，所以，火災(zāi)現(xiàn)場的視頻圖像屬于重要的火災(zāi)物證，可以為相關(guān)人員判斷火災(zāi)原因提供支持[3]。例如，在2011年，沈陽皇朝萬鑫國際大廈發(fā)生火災(zāi)后，相關(guān)調(diào)查人員依托視頻偵查技術(shù)判斷出了火災(zāi)原因，并鎖定了火災(zāi)當(dāng)事人。綜合而言，在火災(zāi)現(xiàn)場勘查中，視頻圖像發(fā)揮出了不可替代的作用，相對應(yīng)的，視頻偵查技術(shù)有著極高的應(yīng)用價值。

3視頻偵查技術(shù)在火災(zāi)現(xiàn)場勘查中的應(yīng)用實例探究

3.1案例一：工廠火災(zāi)

3.1.1案例簡述

在2018年，某地工廠發(fā)生火災(zāi)，過火面積相對較大，造成了較為嚴(yán)重的經(jīng)濟損失。在該火災(zāi)中，涉及到兩個相鄰企業(yè)的責(zé)任劃分，因此在確定起火點的問題上產(chǎn)生較大糾紛?；谶@樣的情況，為了準(zhǔn)確落實責(zé)任劃分、明確起火點位置，對火災(zāi)現(xiàn)場依托視頻偵查技術(shù)展開了勘查工作。

3.1.2現(xiàn)場勘查目的

在本次火災(zāi)現(xiàn)場勘查中，主要的目的在于確定起火點與火災(zāi)性質(zhì)。在火災(zāi)現(xiàn)場區(qū)域內(nèi)包含兩家企業(yè)，共同租用了同一層廠房的不同區(qū)域，界限為該工廠建筑中間的排梁?，F(xiàn)場勘查中發(fā)現(xiàn)，這兩家企業(yè)均遭受火災(zāi)的沖擊，產(chǎn)生了較大損失。當(dāng)前，問題主要集中于火災(zāi)起火點的存在區(qū)域，是最先源于工廠還是最先源于工廠相鄰企業(yè)。

3.1.3視頻圖像的提取與分析

為了確定起火點位置，對火災(zāi)現(xiàn)場附近的監(jiān)控視頻進(jìn)行了調(diào)取與分析。在現(xiàn)場中，存在一監(jiān)控攝像頭的監(jiān)控范圍中涵蓋火災(zāi)現(xiàn)場區(qū)域（兩家企業(yè)的過渡區(qū)域）。在監(jiān)控視頻中，觀察到了紅光，證明該時間火災(zāi)已然發(fā)生。而在火勢不斷蔓延的條件下，周邊區(qū)域的梁柱黑輪廓能夠更加輕松的觀測到。

3.1.4現(xiàn)場復(fù)位

在現(xiàn)場復(fù)位的支持下，火災(zāi)現(xiàn)場勘查的科學(xué)性與結(jié)果準(zhǔn)確性明顯增強。在本次火災(zāi)現(xiàn)場勘查中，結(jié)合實地考察與視頻內(nèi)容繪制出了火災(zāi)的現(xiàn)場平面圖，并在其中標(biāo)注起火區(qū)域附近的梁柱。

3.1.5視頻圖像的處理

在進(jìn)行視頻圖像的處理過程中，需要重點完成的工作任務(wù)如下：第一，實現(xiàn)火焰輪廓外緣的構(gòu)建。結(jié)合監(jiān)控視頻中的火焰顏色、亮度變化信息，完成最早起火化場景確定及截取，并在圖像中勾畫出火焰的外輪廓。第二，進(jìn)行火扇區(qū)的準(zhǔn)確標(biāo)注。在本次火災(zāi)的視頻圖像中，發(fā)現(xiàn)攝像頭、梁柱與起火點在同一直線上，這意味著，起火點的位置在現(xiàn)場第二排梁柱的后方，在兩個梁柱所形成的扇形區(qū)域內(nèi)。連接攝像頭點與上述兩梁柱，形成兩條線段。此時，兩線段與兩梁柱之間所構(gòu)成的區(qū)域為起火點單個扇區(qū)。第三，確定起火點的位置。參考視頻圖像中提取的有關(guān)于對火焰產(chǎn)生進(jìn)行遮擋的物體信息，進(jìn)一步縮小扇區(qū)面積范圍，確定遮擋物與攝像頭之間的距離，實現(xiàn)起火點位置的定位[4]。

3.1.6結(jié)論

依托火災(zāi)現(xiàn)場勘查，結(jié)果得出，在本次火災(zāi)中，最先產(chǎn)生明火的區(qū)域為該工廠的工作區(qū)內(nèi)。

3.2案例二：電動自行車火災(zāi)

3.2.1案例簡述

在2012年，某地區(qū)的民房發(fā)生火災(zāi)。此次火災(zāi)的過火面積為950m2，損毀了大量的家具、家用電器、電動自行車等，雖然未發(fā)生人員傷亡，但是造成的經(jīng)濟損失達(dá)到940000元以上。該民房屬于“通天房”，即消防疏散樓梯存在于房子的中間區(qū)域，且1～2層為商鋪。在該民房的一層?xùn)|側(cè)房間為電動自行車營銷店鋪，存在嚴(yán)重?fù)p毀。

3.2.2視頻圖像的提取與分析

為了確定本次火災(zāi)的起火點與起火原因，主要依托視頻偵查技術(shù)展開了火災(zāi)現(xiàn)場勘查，依托監(jiān)控視頻中圖像信息的提取實現(xiàn)火災(zāi)信息的獲取。但是，在現(xiàn)場調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，由于該民房的建設(shè)時間較長，因此視頻監(jiān)控設(shè)備的配置并不完善，也并未在火災(zāi)現(xiàn)場附近區(qū)域中已有的監(jiān)控視頻中發(fā)現(xiàn)有用信息。最終，發(fā)現(xiàn)了在火災(zāi)現(xiàn)場附近10m區(qū)域設(shè)有ATM提款機，因此在本次火災(zāi)現(xiàn)場勘查中主要利用了ATM機中的視頻圖像。在提取到的視頻圖像中，發(fā)現(xiàn)民房建筑東側(cè)的角落出現(xiàn)微弱火光，并在短時間內(nèi)迅速擴大。

3.2.3起火原因分析

結(jié)合從火災(zāi)現(xiàn)場視頻圖像中提取到的信息，可以對天氣原因、爆炸原因、人為原因、生產(chǎn)原因這些常見的火災(zāi)起因進(jìn)行排除。其中，現(xiàn)場視頻圖像中顯示，火災(zāi)發(fā)生時為晴天，且結(jié)合當(dāng)?shù)貧庀缶痔峁┑男畔⒖傻迷诨馂?zāi)發(fā)生前相應(yīng)區(qū)域不存在閃電現(xiàn)象，由此可以排除由于雷擊、氣候這些因素導(dǎo)致火災(zāi)的可能性。在現(xiàn)場視頻圖像中，發(fā)現(xiàn)在火災(zāi)發(fā)生前5min內(nèi)周邊民眾、非機動車、機動車正常行動，未觀察到多個駐足停留、轉(zhuǎn)頭望向著火區(qū)域的民眾，由此可以排除由于爆炸導(dǎo)致火災(zāi)的可能性。現(xiàn)場調(diào)查結(jié)果顯示，東側(cè)電動自行車店鋪未發(fā)現(xiàn)人為破壞的痕跡;社區(qū)、派出所、當(dāng)事人反映的情況表明，當(dāng)事人（電動自行車店鋪的店主）的人際關(guān)系正常;現(xiàn)場視頻圖像證實，當(dāng)事人在離開店鋪后在火災(zāi)前未返回，也沒有觀察到形跡可疑的人物，由此可以排除由于人為原因?qū)е禄馂?zāi)的可能性。現(xiàn)場調(diào)查結(jié)構(gòu)表明，民宅東側(cè)的塑料薄膜工作坊在火災(zāi)發(fā)生前有生產(chǎn)活動，但是在現(xiàn)場視頻圖像中，觀察到的最先起火區(qū)域并非在該工作坊區(qū)域，由此可以排除由于生產(chǎn)原因?qū)е禄馂?zāi)的可能性。

3.2.4重大突破

在現(xiàn)場視頻圖像中，觀察到火苗最先發(fā)生于民房一層?xùn)|側(cè)電動自行車營銷店鋪的房間內(nèi)，并在最低處沿垂直方向迅速擴散。結(jié)合這樣的信息，重點對電動自行車營銷店鋪中的最先起火區(qū)進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查，發(fā)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)一柱子的大理石表面嚴(yán)重?fù)p毀，且該柱子的西面比其他三面存在的損毀程度更加嚴(yán)重。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在該柱子西面的柱角區(qū)域存放了大量電瓶、一臺砂輪機，且變色嚴(yán)重。同時，在這些電瓶的周邊能夠觀察到明顯的電解液痕跡。另外，在該柱子與店鋪卷簾門中間存放著一臺電動自行車，該電動自行車傾倒，且燒毀情況嚴(yán)重。

3.2.5結(jié)論

在本次火災(zāi)現(xiàn)場勘察中，結(jié)合視頻偵查技術(shù)，迅速排除了由于天氣原因、爆炸原因、人為原因、生產(chǎn)原因造成火災(zāi)發(fā)生的可行性，且對最先出現(xiàn)火苗的區(qū)域進(jìn)行了確定，將火災(zāi)最先發(fā)生區(qū)域鎖定在東側(cè)電動自行車營銷店鋪的房間內(nèi)。同時，根據(jù)火災(zāi)現(xiàn)場調(diào)查以及物證提取鑒定，發(fā)現(xiàn)本次火災(zāi)產(chǎn)生原因為店鋪中存放的一組電瓶電氣線路銅導(dǎo)線與鐵架內(nèi)側(cè)發(fā)生熔融，導(dǎo)致電瓶短路，最終引發(fā)火災(zāi)。

4結(jié)語

綜上所述，視頻摘要技術(shù)、視頻檢索技術(shù)、視頻圖像增強技術(shù)這些視頻偵查技術(shù)在火災(zāi)現(xiàn)場勘查中發(fā)揮出了重要作用。結(jié)合火災(zāi)現(xiàn)場勘查實踐來看，視頻偵查技術(shù)的引入實現(xiàn)了更加準(zhǔn)確的起火點確定，并為火災(zāi)發(fā)生原因的判斷提供了更多的信息支持?？梢哉f，依托視頻偵查技術(shù)展開火災(zāi)原因調(diào)查具有極高的推廣價值。

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收稿日期：2020-03-02

作者簡介：吳迪（1988—），男，內(nèi)蒙古巴彥淖爾人，本科，助理工程師，研究方向：火災(zāi)調(diào)查。