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基于视觉的消防通道占用分析与应用研究的开题报告
开题报告
题目：基于视觉的消防通道占用分析与应用研究
一、研究背景
随着城市化和人口增长的快速发展，建筑物数量不断增加，消防安全问题越来越引起重视。消防通道是建筑物消防安全的重要组成部分，一旦被占用可能会造成生命和财产的巨大损失。目前，加强消防通道管理已成为城市建设和管理的重要议题之一。常见的消防通道管理方式主要包括定期巡检和在线监控。定期巡检往往需要消防人员花费较大的时间和精力，且无法实时监测。在线监控虽然具备实时监测的能力，但需要配备大量传感器和数十个摄像头等设备，成本较高且维护难度较大。
随着计算机视觉技术的飞速发展，特别是深度学习技术的普及，利用计算机视觉技术对消防通道占用情况进行监测成为可能。因此，本研究旨在开展基于视觉的消防通道占用分析与应用研究，以提高消防通道的监测效率和便利性。
二、研究内容和研究方法
本研究主要包括以下内容：
1、消防通道图像采集：采用摄像头对消防通道进行拍摄，得到消防通道的图像。
2、占用目标检测和识别：借助深度学习算法，如YOLO等，识别图像中的消防通道占用情况，并将其与消防通道模型进行匹配。
3、占用目标跟踪：为了实现视频连续监测功能，需要使用基于跟踪的方法，如卡尔曼滤波、粒子滤波等，对消防通道占用目标进行跟踪，保证监测的连续性和稳定性。
4、占用目标分析和管理：对占用目标进行统计和分析，生成报表，提供给消防部门进行管理。
本研究将采用“图像采集+深度学习目标检测和识别+卡尔曼滤波跟踪+数据分析报表生成”的方法，综合利用计算机视觉技术和统计学方法，实现消防通道占用情况的连续监测和数据管理功能。
三、研究意义
本研究的意义在于：
1、探索一种基于视觉的新型消防通道占用监测方法，能够更快速地监测和管理消防通道。
2、优化了消防通道监测的流程，赋予消防部门更大的监管和管理能力。
3、通过研究，提高公众对消防安全的认识和意识。
四、预期成果
本研究预期的成果有：
1、基于视觉的消防通道占用监测系统原型。
2、关于基于视觉的消防通道占用监测系统的性能和准确度的评估报告。
3、基于视觉的消防通道占用监测系统的用户手册。
五、进度安排
本研究的时间安排如下：
第一年：
1、开展文献综述和系统调研，掌握消防通道占用监测的相关技术和研究现状。
2、设计消防通道占用监测系统的架构和功能。
3、采集消防通道的图像样本，进行数据处理和数据清洗。
第二年：
1、实现基于视觉的消防通道占用检测算法，开展占用目标的检测和跟踪试验。
2、开发Web端管理界面，实现消防通道占用数据的实时显示和管理。
3、对系统的性能和准确度进行评估和优化。
第三年：
1、完善消防通道占用监测系统的功能，开发移动端APP实现数据的实时查看和管理。
2、开展消防通道占用监测系统的应用示范，提高系统的实用性和推广性。
3、撰写论文，完成毕业设计。
六、参考文献
[1]LiuJ,ChenD,LiG,etal.Firesafetydesignandmanagementofbuildingsandstructures[J].JournalofCivilEngineeringandManagement,2019,25(6):579-589.
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[3]RedmonJ,FarhadiA.Yolov3:Anincrementalimprovement[J].arXivpreprintarXiv:1804.02767,2018.
[4]LiC,HuangS,GuX,etal.Firesceneimageanalysisbasedonconvolutionalneuralnetwork[J].MathematicalProblemsinEngineering,2019,2019:1-8.