基于内容数据分析的数量辨识系统及方法

技术领域

本发明涉及数据分析领域，尤其涉及一种基于内容数据分析的数量辨 识系统及方法。

背景技术

数据分析的目的是把隐藏在一大批看来杂乱无章的数据中的信息集 中和提炼出来，从而找出所研究对象的内在规律。在实际应用中，数据分 析可帮助人们做出判断，以便采取适当行动。数据分析是有组织有目的地 收集数据、分析数据，使之成为信息的过程。这一过程是质量管理体系的 支持过程。在产品的整个寿命周期，包括从市场调研到售后服务和最终处 置的各个过程都需要适当运用数据分析过程，以提升有效性。例如设计人 员在开始一个新的设计以前，要通过广泛的设计调查，分析所得数据以判 定设计方向，因此数据分析在工业设计中具有极其重要的地位。

数据分析是指用适当的统计分析方法对收集来的大量数据进行分析， 将它们加以汇总和理解并消化，以求最大化地开发数据的功能，发挥数据 的作用。数据分析是为了提取有用信息和形成结论而对数据加以详细研究 和概括总结的过程。

将数据按一定规律用列表方式表达出来，是记录和处理最常用的方 法。表格的设计要求对应关系清楚，简单明了，有利于发现相关量之间的 相关关系；此外还要求在标题栏中注明各个量的名称、符号、数量级和单 位等：根据需要还可以列出除原始数据以外的计算栏目和统计栏目等。

发明内容

为了解决现有技术中的相关问题，本发明提供了一种基于内容数据分 析的数量辨识系统及方法，能够有效鉴别出当前房间内灭火器数量，并与 当前房间需要的最少灭火器数量进行比对，以相应发出数量不足信号或数 量充足信号，从而快速给出灭火器是否充足的检测结果。

为此，本发明至少需要具备以下几处关键的发明点：

(1)采用以下机制实现对现场灭火器的高精度检测：基于灭火器外 形轮廓在接收到的即时滤波图像中匹配出各个图像区域以作为各个待处 理区域，将待处理区域的所有像素点的红色成分值进行均值计算，并在计 算结果落在128-255之间时，确定所述待处理区域为灭火器对象所在的区 域；

(2)在接收到的现场灭火器数量小于最少灭火器数量时，发出数量 不足信号，否则，发出数量充足信号，所述最少灭火器数量为检测房屋匹 配的、与所述房屋面积成正比的数值。

根据本发明的一方面，提供了一种基于内容数据分析的数量辨识系 统，所述系统包括：

信号抓取设备，位于房屋的顶部，用于对房屋内部场景执行图像信号 拍摄操作，以获得相应的内部场景图像；

数据压缩设备，与所述信号抓取设备连接，用于对接收到的内部场景 图像执行图像数据压缩处理，以便于压缩后的数据发送给远端的监控室的 显示屏进行监控；

内容判断设备，用于在接收到的代表性数量小于最少灭火器数量时， 发出数量不足信号，否则，发出数量充足信号；

即时滤波设备，与所述信号抓取设备连接，用于对接收到的内部场景 图像执行带通滤波处理，以获得相应的即时滤波图像；

设施检测设备，设置在所述信号抓取设备的附近，与所述即时滤波设 备连接，用于基于灭火器外形轮廓在接收到的即时滤波图像中匹配出各个 图像区域以作为各个待处理区域；

红色鉴别设备，与所述设施检测设备连接，用于针对每一个待处理区 域执行以下处理：将所述待处理区域的所有像素点的红色成分值进行均值 计算，并在计算结果落在128-255之间时，确定所述待处理区域为灭火器对 象区域；

数据输出接口，分别与所述内容判断设备和所述红色鉴别设备连接， 用于将各个待处理区域中被确定为灭火器对象区域的数量作为代表性数 量输出；

其中，所述数量不足信号和所述数量充足信号用于发送给远端的监控 室的显示屏；

其中，所述最少灭火器数量为所述房屋匹配的、与所述房屋面积成正 比的数值。

根据本发明的另一方面，还提供了一种基于内容数据分析的数量辨识 方法，所述方法包括：

使用信号抓取设备，位于房屋的顶部，用于对房屋内部场景执行图像 信号拍摄操作，以获得相应的内部场景图像；

使用数据压缩设备，与所述信号抓取设备连接，用于对接收到的内部 场景图像执行图像数据压缩处理，以便于压缩后的数据发送给远端的监控 室的显示屏进行监控；

使用内容判断设备，用于在接收到的代表性数量小于最少灭火器数量 时，发出数量不足信号，否则，发出数量充足信号；

使用即时滤波设备，与所述信号抓取设备连接，用于对接收到的内部 场景图像执行带通滤波处理，以获得相应的即时滤波图像；

使用设施检测设备，设置在所述信号抓取设备的附近，与所述即时滤 波设备连接，用于基于灭火器外形轮廓在接收到的即时滤波图像中匹配出 各个图像区域以作为各个待处理区域；

使用红色鉴别设备，与所述设施检测设备连接，用于针对每一个待处 理区域执行以下处理：将所述待处理区域的所有像素点的红色成分值进行 均值计算，并在计算结果落在128-255之间时，确定所述待处理区域为灭火 器对象区域；

使用数据输出接口，分别与所述内容判断设备和所述红色鉴别设备连 接，用于将各个待处理区域中被确定为灭火器对象区域的数量作为代表性 数量输出；

其中，所述数量不足信号和所述数量充足信号用于发送给远端的监控 室的显示屏；

其中，所述最少灭火器数量为所述房屋匹配的、与所述房屋面积成正 比的数值。

本发明的基于内容数据分析的数量辨识系统及方法结构简单，方便实 用。由于能够采用视觉检测机制对现场灭火器数量进行检测和充足性判 断，从而提升了消防设施检查的速度和自动化水平。

具体实施方式

下面将对本发明的基于内容数据分析的数量辨识系统及方法的实施 方案进行详细说明。

灭火器是一种可携式灭火工具。灭火器内放置化学物品，用以救灭火 灾。灭火器是常见的防火设施之一，存放在公众场所或可能发生火灾的地 方，不同种类的灭火器内装填的成分不一样，是专为不同的火灾起因而设。 使用时必须注意以免产生反效果及引起危险。

灭火器具是一种平时往往被人冷落，急需时大显身手的消防必备之 物。尤其是在高楼大厦林立，室内用大量木材、塑料、织物装潢的今日， 一旦有了火情，没有适当的灭火器具，便可能酿成大祸。

清水灭火器中的灭火剂为清水。水在常温下具有较低的粘度、较高的 热稳定性、较大的密度和较高的表面张力，是一种古老而又使用范围广泛 的天然灭火剂，易于获取和储存。

它主要依靠冷却和窒息作用进行灭火。因为每千克水自常温加热至沸 点并完全蒸发汽化，可以吸收2593.4KJ的热量。因此，它利用自身吸收显 热和潜热的能力发挥冷却灭火作用，是其它灭火剂所无法比拟的。此外， 水被汽化后形成的水蒸气为惰性气体，且体积将膨胀1700倍左右。

在灭火时，由水汽化产生的水蒸气将占据燃烧区域的空间、稀释燃烧 物周围的氧含量，阻碍新鲜空气进入燃烧区，使燃烧区内的氧浓度大大降 低，从而达到窒息灭火的目的。当水呈喷淋雾状时，形成的水滴和雾滴的 比表面积将大大增加，增强了水与火之间的热交换作用，从而强化了其冷 却和窒息作用。

另外，对一些易溶于水的可燃、易燃液体还可起稀释作用；采用强射 流产生的水雾可使可燃、易燃液体产生乳化作用，使液体表面迅速冷却、 可燃蒸汽产生速度下降而达到灭火的目的。

现有技术中，灭火器是办公房屋等场所必备的消防设施，不仅需要灭 火器，而且灭火器的数量要达到与办公房屋面积匹配的数量，才能真正发 挥防火灭火效果。然而，在实际使用中，出于成本考虑，一些开发商或公 司刻意削减了灭火器的数量，从而造成了严重的安全隐患。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种基于内容数据分析的数量辨识 系统及方法，能够有效解决相应的技术问题。

根据本发明实施方案示出的基于内容数据分析的数量辨识系统包括：

信号抓取设备，位于房屋的顶部，用于对房屋内部场景执行图像信号 拍摄操作，以获得相应的内部场景图像；

数据压缩设备，与所述信号抓取设备连接，用于对接收到的内部场景 图像执行图像数据压缩处理，以便于压缩后的数据发送给远端的监控室的 显示屏进行监控；

内容判断设备，用于在接收到的代表性数量小于最少灭火器数量时， 发出数量不足信号，否则，发出数量充足信号；

即时滤波设备，与所述信号抓取设备连接，用于对接收到的内部场景 图像执行带通滤波处理，以获得相应的即时滤波图像；

设施检测设备，设置在所述信号抓取设备的附近，与所述即时滤波设 备连接，用于基于灭火器外形轮廓在接收到的即时滤波图像中匹配出各个 图像区域以作为各个待处理区域；

红色鉴别设备，与所述设施检测设备连接，用于针对每一个待处理区 域执行以下处理：将所述待处理区域的所有像素点的红色成分值进行均值 计算，并在计算结果落在128-255之间时，确定所述待处理区域为灭火器对 象区域；

数据输出接口，分别与所述内容判断设备和所述红色鉴别设备连接， 用于将各个待处理区域中被确定为灭火器对象区域的数量作为代表性数 量输出；

其中，所述数量不足信号和所述数量充足信号用于发送给远端的监控 室的显示屏；

其中，所述最少灭火器数量为所述房屋匹配的、与所述房屋面积成正 比的数值。

在所述基于内容数据分析的数量辨识系统中：

所述红色鉴别设备还与并行数据总线连接，用于从所述并行数据总线 处接收数据，并将数据发送给所述并行数据总线。

接着，继续对本发明的基于内容数据分析的数量辨识系统的具体结构 进行进一步的说明。

在所述基于内容数据分析的数量辨识系统中：

所述红色鉴别设备还与并行数据总线连接，用于从所述并行数据总线 处接收数据，并将数据发送给所述并行数据总线。

所述基于内容数据分析的数量辨识系统中还可以包括：

电源稳压设备，用于为输入所述设施检测设备或所述红色鉴别设备的 电压提供稳压操作。

在所述基于内容数据分析的数量辨识系统中：

所述设施检测设备内置有定时单元，用于为所述设施检测设备的各项 操作提供参考计时信号。

在所述基于内容数据分析的数量辨识系统中：

所述红色鉴别设备包括信号输入单元和信号输出单元，所述信号输入 单元和所述信号输出单元都包括接地端。

根据本发明实施方案示出了基于内容数据分析的数量辨识方法，所述 方法包括：

使用信号抓取设备，位于房屋的顶部，用于对房屋内部场景执行图像 信号拍摄操作，以获得相应的内部场景图像；

使用数据压缩设备，与所述信号抓取设备连接，用于对接收到的内部 场景图像执行图像数据压缩处理，以便于压缩后的数据发送给远端的监控 室的显示屏进行监控；

使用内容判断设备，用于在接收到的代表性数量小于最少灭火器数量 时，发出数量不足信号，否则，发出数量充足信号；

使用即时滤波设备，与所述信号抓取设备连接，用于对接收到的内部 场景图像执行带通滤波处理，以获得相应的即时滤波图像；

使用设施检测设备，设置在所述信号抓取设备的附近，与所述即时滤 波设备连接，用于基于灭火器外形轮廓在接收到的即时滤波图像中匹配出 各个图像区域以作为各个待处理区域；

使用红色鉴别设备，与所述设施检测设备连接，用于针对每一个待处 理区域执行以下处理：将所述待处理区域的所有像素点的红色成分值进行 均值计算，并在计算结果落在128-255之间时，确定所述待处理区域为灭火 器对象区域；

使用数据输出接口，分别与所述内容判断设备和所述红色鉴别设备连 接，用于将各个待处理区域中被确定为灭火器对象区域的数量作为代表性 数量输出；

其中，所述数量不足信号和所述数量充足信号用于发送给远端的监控 室的显示屏；

其中，所述最少灭火器数量为所述房屋匹配的、与所述房屋面积成正 比的数值。

接着，继续对本发明的基于内容数据分析的数量辨识方法的具体步骤 进行进一步的说明。

所述基于内容数据分析的数量辨识方法中：

所述红色鉴别设备还与并行数据总线连接，用于从所述并行数据总线 处接收数据，并将数据发送给所述并行数据总线。

所述基于内容数据分析的数量辨识方法还可以包括：

使用电源稳压设备，用于为输入所述设施检测设备或所述红色鉴别设 备的电压提供稳压操作。

所述基于内容数据分析的数量辨识方法中：

所述设施检测设备内置有定时单元，用于为所述设施检测设备的各项 操作提供参考计时信号。

所述基于内容数据分析的数量辨识方法中：

所述红色鉴别设备包括信号输入单元和信号输出单元，所述信号输入 单元和所述信号输出单元都包括接地端。

另外，所述设施检测设备为通用阵列逻辑器件GAL。

通用阵列逻辑器件GAL(Generic Array Logic www.husoon.com)器件 是1985年LATTICE公司最先发明的可电擦除、可编程、可设置加密位的 PLD。具有代表性的GAL芯片有GAL16V8、GAL20，这两种GAL几乎能够 仿真所有类型的PAL器件。实际应用中，GAL器件对PAL器件仿真具有100％ 的兼容性，所以GAL几乎可以全代替PAL器件，并可取代大部分SSI、MSI数字集成电路，因而获得广泛应用。

GAL和PAL的最大差别在于GAL的输出结构可由用户定义，是一种可 编程的输出结构。GAL的两种基本型号GAL16V8(20引脚)GAL20V8(24 引脚)可代替树十种PAL器件，因而称为痛用可编程电路。而PAL的输出 是由厂家定义好的，芯片选定后就固定了，用户无法改变。

最后应注意到的是，在本发明各个实施例中的各功能设备可以集成在 一个处理设备中，也可以是各个设备单独物理存在，也可以两个或两个以 上设备集成在一个设备中。

所述功能如果以软件功能设备的形式实现并作为独立的产品销售或 使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本 发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方 案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个 存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机， 服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM， Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、 磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局 限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可 轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明 的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。