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申请/专利权人：应急管理部沈阳消防研究所

摘要：基于数字孪生的起火点定位方法，属于火灾现场勘验领域，本发明利用三维建模将光影还原到数字孪生场景内，通过多角度观察数字孪生画面，从而得到摄像头拍摄到的起火点范围，实现对视频内搜索到的起火点光影进行定位。本发明通过上述方法解决了专业建模人员无法快速进行火灾现场建模，以及针对无法直接拍摄起火点且现场严重破坏情况下，无法基于监控视频画面进行现场模拟实验判断起火点的问题，能够大幅提升辅助判断起火点的能力。

主权项：1.基于数字孪生的起火点定位方法，其特征在于，其步骤为：1）视频采集分析：火灾调查人员将火灾现场周边监控设备拍摄的视频录像拷贝到计算机上，并检索到起火瞬间火光所造成的光影情况，形成初始起火画面；2）绘制现场平面图并记录高度：将监控摄像头视角范围内的所有建筑物或室内物品，标绘在平面图内，并记录所有建筑物或室内物品的高度；3）在平面图内标绘所有建筑物或室内物品，在场景中制作得到数字模型，并将尺寸输入到虚拟场景内，完成火灾现场场景的数字孪生，形成火灾现场立体模型场景；数字孪生为利用火灾现场场景物体形成的物理模型大小和位置数据，输入到软件中，并集成火焰跃动的仿真过程，从而在虚拟引擎空间中完成映射，反映火灾现场场景内起火点形成跃动光影的周期过程；4）将火焰和烟雾添加在火灾现场立体模型场景内，并设定位置坐标，观察产生的光影情况与监控视频画面内的区别,进行第一次校对，并删除能够观察到的模型场景与监控视频画面存在明显区别的火焰和烟雾位置，得到初始虚拟火焰和烟雾数据集；5）移动步骤4）中得到的虚拟火焰和烟雾，调整位置和强度，查看与监控视频画面是否存在区别，将调整后与监控视频画面无区别的位置和强度数据增加到虚拟火焰和烟雾数据集中，得到完整虚拟火焰和烟雾数据集，并将完整虚拟火焰和烟雾数据集输入至模型场景中；6）通过计算机将步骤5）模型场景中火焰和烟雾形成的异常光亮和影子通过不透明度修改叠加在监控视频异常光亮和阴影的相应位置，观察与监控视频的重合情况，排除与监控视频不重合，不合理的火焰和烟雾位置，得到最终虚拟火焰和烟雾坐标位置数据集；模型场景中火焰和烟雾形成的异常光亮和影子通过不透明度修改叠加在监控视频异常光亮和阴影的相应位置的具体方法为：将初始起火画面作为背景，并将背景中异常光亮位置对比度提高，将整体透明度降低，在计算机画面置顶，再与摄像头模块形成的画面内容重叠在一起，校对场景模型位置是否正确，进而观察火焰和烟雾形成异常光亮和影子的重合位置是否一致；7）将最终虚拟火焰和烟雾数据集在模型场景中能够形成异常光亮和阴影的全部位置范围标注在平面图上，并记录每个平面图位置对应的高度，最终确定起火点范围。

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