一种非制冷型中长波红外视频通信方法及系统

摘要

本发明涉及红外视频通信技术领域，尤其涉及一种非制冷型中长波红外视频通信方法及系统。所述方法包括：S1，建立消防员与消防指挥车之间的通信连接；所述消防指挥车可同时连接若干个消防员；S2，获取场景视频流以及语音信息流；S3，对所述场景视频流进行目标边缘信息提取，获取经过处理后的视频流；S4，将经过处理后的所述视频流呈现在消防员AR眼镜上；所述系统包括通信模块、视频采集模块、信息提取模块和视频输出模块；本发明实施例所述系统执行上述方法，通过显卡着色器并行处理所述场景视频流，进行目标边缘信息提取，提高了边缘信息提取速度，改善时延。

权利要求

1.一种非制冷型中长波红外视频通信方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，基于webrtc通信技术建立消防员与消防指挥车之间的通信连接；所述消防指挥车可同时连接若干个消防员；

S2，通过头戴非制冷型中长波红外摄像头获取场景视频流以及语音信息流；所述场景视频流为YUV格式，所述语音信息流为消防员与消防指挥车之间沟通的语音指令；

S3，对所述场景视频流的目标边缘信息进行提取，获取经过处理后的视频流；具体包括通过显卡着色器并行处理所述场景视频流，对所述目标边缘信息提取；所述显卡着色器为若干个；

S4，将经过处理后的所述视频流呈现在消防员AR眼镜上。

2.根据权利要求1所述的一种非制冷型中长波红外视频通信方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：

S31，所述场景视频流进入显卡显存；

S32，所述显卡着色器并行处理显卡显存中的场景视频流；

S33，通过shader编程语言对所述场景视频流中的目标进行边缘检测、提取目标的边缘信息。

3.根据权利要求1所述的一种非制冷型中长波红外视频通信方法，其特征在于，所述S4还包括将经过处理后的所述视频流发送到消防指挥车；所述消防指挥车对接收的所有经过处理后的所述视频流进行实时存储。

4.根据权利要求3所述的一种非制冷型中长波红外视频通信方法，其特征在于，所述消防指挥车根据消防员视频切换请求指令，将对应的所述视频流实时发送给消防员。

5.根据权利要求4所述的一种非制冷型中长波红外视频通信方法，其特征在于，所述消防指挥车在紧急情况时，将所述语音指令或经过处理后的所述视频流发送到各消防员。

6.一种非制冷型中长波红外视频通信系统，其特征在于，包括：通信模块(1)，基于webrtc通信技术建立消防员与消防指挥车之间的通信连接；所述消防指挥车可同时连接若干个消防员；

视频采集模块(2)，通过头戴非制冷型中长波红外摄像头获取场景视频流以及语音信息流；所述场景视频流为YUV格式，所述语音信息流为消防员与消防指挥车之间沟通的语音指令；

信息提取模块(3)，对所述场景视频流的目标边缘信息进行提取，获取经过处理后的视频流；具体包括通过显卡着色器并行处理所述场景视频流，对所述目标边缘信息提取；所述显卡着色器为若干个；

视频输出模块(4)，将经过处理后的所述视频流呈现在消防员AR眼镜上。

7.根据权利要求6所述的一种非制冷型中长波红外视频通信系统，其特征在于，所述信息提取模块(3)具体包括：所述场景视频流进入显卡显存；所述显卡着色器并行处理显卡显存中的场景视频流；通过shader编程语言对所述场景视频流中的目标进行边缘检测、提取目标的边缘信息。

8.根据权利要求6所述的一种非制冷型中长波红外视频通信系统，其特征在于，所述视频输出模块(4)将经过处理后的所述视频流发送到消防指挥车；所述消防指挥车对接收的所有经过处理后的所述视频流进行实时存储。

9.根据权利要求8所述的一种非制冷型中长波红外视频通信系统，其特征在于，所述消防指挥车根据消防员视频切换请求指令，将对应的所述视频流实时发送给消防员。

10.根据权利要求9所述的一种非制冷型中长波红外视频通信系统，其特征在于，所述消防指挥车在紧急情况时，将所述语音指令或经过处理后的所述视频流发送到各消防员。

说明书

一种非制冷型中长波红外视频通信方法及系统

技术领域

[0001] 本发明涉及红外视频通信技术领域，尤其涉及一种非制冷型中长波红外视频通信方法及系统。

背景技术

[0002] 消防头戴显视系统的关键技术就是把消防员观察到的情况通过网络传到车载服务器系统。WebRTC(Web Real‑Time Communications，网络实时通信技术，以下简称
WebRTC)，它允许网络应用或者站点，在不借助中间媒介的情况下，建立浏览器之间点对点
(Peer‑to‑Peer)的连接，实现视频流或/和音频流或者其他任意数据的传输。我国消防员头
戴设备都比较落后，美国最新的消防头戴显示系统集成了大量高新科技，在消防救险过程
中，消防员进入火灾现场浓烟状态中，看不清目标物体，就不可以有效地救治伤员，同时也
危害到自己的生命安全，这些新的技术提升消防员生命安全性以及提高了整个消防救灾的
效率。

[0003] 随着技术的发展，非制冷型中长波红外摄像头避免了传统制冷型红外摄像头体积笨重，使用不便的缺点，7到14um的中长波红外线可有效穿透浓烟，捕捉由物体温差形成的
视频；消防员在快速移动过程中，物体边缘信息的提取速度是至关重要的。传统的边缘检测
方法是非制冷中长波红外摄像头获取YUV格式火灾场景视频，通过视频采集卡得到处理后
的视频流，加载到内存；CPU通过边缘检测，如prewitt算子计算出目标的边缘视频流，再把
边缘视频流加载到内存中，内存中的视频流再进入显卡显存；最后呈现在消防员的头戴AR
眼镜上，具体的图1为现有技术流程示意图，如图1所示。

[0004] 现有技术存在的问题是，在救灾现场，消防指挥车和消防员之间通过专用的车载基站联系，带宽不稳定，传统的物体的边缘信息提取方法，包含很多冗杂的信息，在经过CPU
处理时，根据CPU的性能不同，提取信息的速度也存在差异，需要十几ms到几十ms不等，消防
员在快速移动的过程中，目标的边缘与实际存在较大滞后。

发明内容

[0005] 本发明克服现有技术的不足，提供了一种非制冷型中长波红外视频通信方法及系统，减少了物体的冗杂的信息，提高了边缘信息提取速度，改善时延。

[0006] 一方面，本发明实施例提供一种非制冷型中长波红外视频通信方法，包括以下步骤：

[0007] S1，建立消防员与消防指挥车之间的通信连接；所述消防指挥车可同时连接若干个消防员；

[0008] S2，获取场景视频流以及语音信息流；所述场景视频流为YUV格式，所述语音信息流为消防员与消防指挥车之间沟通的语音指令；

[0009] S3，对所述场景视频流进行目标边缘信息提取，获取经过处理后的视频流；具体包括通过显卡着色器并行处理所述场景视频流，对所述目标边缘信息提取；所述显卡着色器
为若干个；

[0010] S4，将经过处理后的所述视频流呈现在消防员AR眼镜上。

[0011] 另一方面，本发明实施例提供一种非制冷型中长波红外视频通信系统，包括：

[0012] 通信模块，建立消防员与消防指挥车之间的通信连接；所述消防指挥车可同时连接若干个消防员；

[0013] 视频采集模块，获取场景视频流以及语音信息流；所述视频流为YUV格式，所述语音信息流为消防员与消防指挥车之间沟通的语音指令；

[0014] 信息提取模块，对所述场景视频流进行目标边缘信息提取，获取经过处理后的视频流；具体包括通过显卡着色器并行处理所述场景视频流，对所述目标边缘信息提取；所述
显卡着色器为若干个；

[0015] 视频输出模块，将经过处理后的所述视频流呈现在消防员AR眼镜上。

[0016] 本发明实施例提供了一种非制冷型中长波红外视频通信方法及系统，通过显卡着色器并行处理所述场景视频流，进行目标边缘信息提取，提高了边缘信息提取速度，改善时
延。

附图说明

[0017] 为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对本发明技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领
域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的
附图。

[0018] 图1为现有技术流程示意图；

[0019] 图2本发明实施例一种非制冷型中长波红外视频通信方法流程示意图；

[0020] 图3本发明实施例一种非制冷型中长波红外视频通信方法子流程示意图；

[0021] 图4本发明实施例一种非制冷型中长波红外视频通信系统结构示意图；

[0022] 附图标记：

[0023] 通信模块‑1视频采集模块‑2信息提取模块‑3视频输出模块‑4。

具体实施方式

[0024] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是
本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员
在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0025] 图2本发明实施例一种非制冷型中长波红外视频通信方法流程示意图；如图2所示，包括以下步骤：

[0026] S1，建立消防员与消防指挥车之间的通信连接；所述消防指挥车可同时连接若干个消防员；

[0027] S2，获取场景视频流以及语音信息流；所述场景视频流为YUV格式，所述语音信息流为消防员与消防指挥车之间沟通的语音指令；

[0028] S3，对所述场景视频流进行目标边缘信息提取，获取经过处理后的视频流；具体包括通过显卡着色器并行处理所述场景视频流，对所述目标边缘信息提取；所述显卡着色器
为若干个；

[0029] S4，将经过处理后的所述视频流呈现在消防员AR眼镜上。

[0030] 具体地，基于webrtc通信技术使所有消防员和消防指挥车之间保持联系，并在低宽带情况下保持整个系统低延时；消防员头戴非制冷型中长波红外摄像头获取到周围场景
视频流，GPU内若干个显卡着色器并行处理场景视频流，经过目标边缘信息提取处理，形成
处理后的低码率视频流，实时呈现在消防员AR眼镜上，消防员可以对周围情况进行准确、及
时的判断，提升消防员生命安全性以及提高了整个消防救灾的效率。

[0031] 本发明实施例提供了一种非制冷型中长波红外视频通信方法，通过显卡着色器并行处理所述场景视频流，进行目标边缘信息提取，消防员在快速移动过程中，提高了边缘信
息提取速度，改善目标的边缘信息与实际时延。

[0032] 进一步地，图3本发明实施例一种非制冷型中长波红外视频通信方法子流程示意图；如图3所示，所述步骤S3具体包括：

[0033] S31，所述场景视频流进入显卡显存；

[0034] S32，所述显卡着色器并行处理显卡显存中的场景视频流；所述显卡着色器为若干个；

[0035] S33，通过shader编程语言对所述场景视频流中的目标进行边缘检测、提取目标的边缘信息。

[0036] 具体地，若干个显卡着色器并行处理显卡显存中的场景视频流，通过shader编程语言计算处理，去除冗杂信息，这保留边缘信息提取，使经过处理后的视频流整体的码率变
为原来的20％，由于消防指挥车和消防员之间通过专用的车载基站联系，因而带宽不稳定；
在这样的低带宽环境下，保证以较低码率的视频流在消防员和消防指挥车之间通信，同时
不丢失关键的目标信息，进一步提高边缘信息提取降的速度，降低时延。

[0037] 进一步地，所述S4还包括将经过处理后的所述视频流发送到消防指挥车；所述消防指挥车对接收的所有经过处理后的所述视频流进行实时存储。结合图1，消防指挥车将所
有消防员发来的经过处理后的所述视频流进行实时存储，以便于转发或者回放。

[0038] 进一步地，所述消防指挥车根据消防员视频切换请求指令，将对应的所述视频流实时发送给消防员。例如，如果消防员1如果需要消防员N的视野，通过语音指令发送视频切
换请求指令，消防指挥车把消防员N的视频流实时切换给消防员1，消防员1就可以看到消防
员N周围的场景。

[0039] 进一步地，所述消防指挥车在紧急情况时，将所述语音指令或经过处理后的所述视频流发送到各消防员；实现消防指挥车对消防员进行统一指挥调度。

[0040] 本发明实施例提供了一种非制冷型中长波红外视频通信方法，通过显卡着色器并行处理所述场景视频流，进行目标边缘信息提取，消防员在快速移动过程中，提高了边缘信
息提取速度，改善目标的边缘信息与实际时延；通过shader编程语言对所述场景视频流中
的目标计算，进行边缘检测、提取目标的边缘信息，去除冗杂信息，使经过处理后的视频流
整体的码率变为原来的20％，进一步提高在低宽带环境下提高边缘信息提取降的速度，降
低时延；消防指挥车对所有消防员发送的过处理后的视频流进行存储，可在低宽带环境下，
可按照各个消防员需求，实时切换到其他消防员周边环境视频；同时，消防指挥车在紧急情
况时，将所述语音指令或经过处理后的所述视频流发送到各消防员；实现消防指挥车对消
防员进行统一指挥调度。

[0041] 基于上述实施例，图4本发明实施例一种非制冷型中长波红外视频通信系统结构示意图；如图4所示，包括：

[0042] 通信模块1，建立消防员与消防指挥车之间的通信连接；所述消防指挥车可同时连接若干个消防员；

[0043] 视频采集模块2，获取场景视频流以及语音信息流；所述视频流为YUV格式，所述语音信息流为消防员与消防指挥车之间沟通的语音指令；

[0044] 信息提取模块3，对所述场景视频流进行目标边缘信息提取，获取经过处理后的视频流；具体包括通过显卡着色器并行处理所述场景视频流，对所述目标边缘信息提取；所述
显卡着色器为若干个；

[0045] 视频输出模块4，将经过处理后的所述视频流呈现在消防员AR眼镜上。

[0046] 本发明实施例提供了一种非制冷型中长波红外视频通信系统执行上述方法，通过显卡着色器并行处理所述场景视频流，进行目标边缘信息提取，消防员在快速移动过程中，
提高了边缘信息提取速度，改善目标的边缘信息与实际时延；通过shader编程语言对所述
场景视频流中的目标计算，进行边缘检测、提取目标的边缘信息，去除冗杂信息，使经过处
理后的视频流整体的码率变为原来的20％，进一步提高在低宽带环境下提高边缘信息提取
降的速度，降低时延；消防指挥车对所有消防员发送的过处理后的视频流进行存储，可在低
宽带环境下，可按照各个消防员需求，实时切换到其他消防员周边环境视频；同时，消防指
挥车在紧急情况时，将所述语音指令或经过处理后的所述视频流发送到各消防员；实现消
防指挥车对消防员进行统一指挥调度。

[0047] 以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单
元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其
中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性
的劳动的情况下，即可以理解并实施。

[0048] 通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上
述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该
计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，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)执行各个实施
例或者实施例的某些部分所述的方法。

[0049] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可
以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；
而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和
范围。