泰科易三维全景在消防领域的应用方案

三维全景在公安消防的
应用方案
沈阳xxx科技有限公司
目录
1.应用背景 (1)
2.三维全景技术 (1)
2.1技术特点 (1)
2.2发展现状 (3)
3.全景在消防领域的应用 (4)
3.1勘查、取证 (4)
3.2应急作战指挥 (5)
3.3消防重点场所信息采集 (6)
3.4消防设施管理 (7)
3.5“六熟悉”训练 (8)
3.6规划汇报 (8)
4.泰科易全景视觉系统 (9)
4.1全景相机 (9)
4.2全景图形处理工作站 (11)
4.3全景编辑软件 (11)
5.结束语 (12)
1.应用背景
随着信息技术在各领域应用的不断深入,近年来电子政务应用在我国得到了迅速发展。

电子政务在增强政务透明度、提高政府服务质量以及服务于民主政治建设等方面发挥着越来越重要的作用。

在此背景下，公安消防管理机构确立科教强警的战略举措，主动和社会信息化水平接轨，正在进行一场全新的电子警务革命。

在消防业务工作中，70%的信息均与地理位置和空间分布有关，因此，警用地理信息的建设是实现电子警务的重要保障。

传统的警用地理信息主要以4D形式，即数字线划地图(DLG)、数字高程模型(DEM)、数字正射影像(DOM)和数字栅格地图(DRG)来表现，这些数据在表现形式上比较抽象，多以点、线、面等方式来描述物体的信息和环境概貌，很难表现人文、环境、资源等信息，对使用者来讲也缺乏临场感，无法完全满足消防应急处理、现场勘查、等业务应用。

因此，电子警务需要更丰富的地理信息获取手段来提高辅助决策能力，而三维全景技术就是从微观上获取更丰富地理信息的重要手段。

2.三维全景技术
2.1技术特点
三维全景技术是目前全球范围内迅速发展并逐步流行的一种视
觉新技术，它以地面近景影像反映空间地物位置，包含大量地理的、环境的、经济的、社会的、人文的信息以及可供挖掘的知识，有强烈的立体感和沉浸感，能给人以身临其境的感觉。

相比传统的技术手段，三维全景技术是实现消防业务空间化的更好媒介，结合GIS和室内平面图，展现出更加丰富的现场实景信息。

全景技术是一种虚拟现实技术，它用真实的影像模拟人眼360°环视效果，具有“360度大视场、旋转不变形”等特点。

三维全景技术的本质是利用全景图像与二维地图相结合，提供每个地理位置的360°真实场景, 并且实现全景漫游、全景搜索和全景分享等功能, 从而解决了传统电子地图完整性和直观性欠缺问题。

把电子地图所具有的地理位置查询功能与三维全景所提供的虚拟现实技术结合起来, 给人们带来全新的真实现场感和交互的感受。

三维全景技术比起其它需要大量的三维场景建模及仿真技术投入的虚拟现实技术手段而言，具有其他虚拟现实手段所不具备的独特的优势：
1）所需输入的数据少，数据采集及处理不复杂，只需事先拍摄一系列符合要求的图像即可；
2）能够去除不必要的冗余信息，只记录人们视觉感官最关心的视觉内容，减少了操作运行的负担；
3）无需硬件加速就能在普通计算机上实时运行，对设备的投入和要求明显低于其他虚拟现实技术要求：
4）不依赖于特殊的设备，如头盔显示器等，可以方便的和用
户发生虚拟场景的浏览交互；
5）能够显示高质量图像，并且处理时间与场景的复杂度无关。

2.2发展现状
三维全景技术具有广阔的应用前景，在国外已形成了由政府、产业界、大学组成的多层次、多方位的综合研究开发力量，并已经进入了产业化阶段，如今谷歌、微软已经拥有了全球几十个国家的全景影像，在互联网上每天有数以亿计的用户免费访问。

和一些发达国家相比，我国三维全景技术起步较晚，但已引起政府有关部门和研究人员的高度重视。

2010年，国家测绘局根据我国情况制定了《DMI可量测的全景影像》标准。

在国内百度、腾讯等的互联网巨头也已经开始了全景数据的采集、制作、发布和应用研发。

基于三维全景的技术特点，像电力、国土资源、规划设计、测绘、教育，房地产和商城O2O等行业都已经应用了三维全景技术。

目前，国内一、二线城市都已成功将三维全景技术应用于城市管理中，但三维全景技术在消防行业的应用尚处于起步阶段，未来应用潜力巨大。

根据现己掌握的消防部队数字化建设的需求分析，“三维实景”在公安部消防局“一体化信息系统”中的地位如下：
“三维实景”在“一体化信息系统”中的地位
3.全景在消防领域的应用
3.1勘查、取证
传统的现场勘察或者取证过程中都需要对现场进行拍摄照片或者对过程拍摄视频，以作为违规违法的证据，但传统照片或者视频，只能够显示一个角度，具体细节的场景，而不能够反映出全局整体的
情况，而且没有去过现场的人，对现场也没有一个直观的了解和认识。

利用三维全景技术拍摄现场获得360度全景影像,并在真实显示现场整体情况，配合软件制作，显示具体细节。

各个专业专家不必全部达到现场就可以结合全景影像进行现场了解、分析和最后的备案和通过媒体或者网站进行公开展示曝光。

通过全景图像的方式真实全面的反映现场情景, 便于后期的追溯、证据的保存、并为不同思路的专业人员进行分析现场,便于现场快速网络传递,提供案情分析、专家会商以及现场重建提供所需的三维图像及数据,提高效率。

3.2应急作战指挥
在应急指挥行动中，传统利用二维地图和卫星影像可以圈定火灾现场的大概区域，利用无线视频传输查看现场实际情况，但无线视频
清晰度受限于传输的带宽，最多不超过2K视频，清晰度有限，同时观察者视角受限于拍摄者，只能查看拍摄者提供的角度，无法满足各领域专家和领导多角度了解现场。

通过引入360度全景，只需要前方人员在几个关键点位拍摄之后，在随身的笔记本直接上传到内网服务器。

指挥中心即可获得更加高的画面质量，更加多的现场角度，不在受限于前方人员拍摄的角度。

作为传统方式的补充，使未能够及时抵达现场的专家和领导，通过远程视频和全景照片，更加快速了解现场的实际情况，快速辅助决策预案。

3.3消防重点场所信息采集
重点企业一旦发生火灾事件，影响的不仅仅是企业自己，更是人民生命财产和自然环境，所以对重点企业的监管是重中之重。

通过对企业室内（特别是泵房、仓库、出入口、电梯、消防通道等）、室外、周边环境进行全景拍摄，定期更新，全角度展示企业各个位置，排除隐患，相对于传统的二维地图或者平面图，能够展示更多的空间，并
且采用实景记录。

一旦发生事件，可以第一时间对比之前全景影像，快速判断灾情程度，为营救人员快速了解现场提供支持，为指挥系统预案决策提供参考，为事后分析提供可视化的数据，并为媒体公开报道提供素材。

3.4消防设施管理
全景漫游系统具有热点、热区链接功能和标注功能，可以直接在采集的全景图上直接进行编辑，对照片内的消防设施可以进行标注或者添加链接，可视化的管理消防设施。

3.5“六熟悉”训练
通过对责任区内重点消防单位的消防基础信息全景采集，可以通过采集的全景照片结合地理信息GIS或者厂区、建筑内部平面图，消防官兵足不出户，即可熟悉责任区内重点单位的分类、数量及分布情况；交通道路、水源位置；重点单位建筑物使用及重点部位情况；重点单位内部的消防设施情况等情况。

3.6规划汇报
俗话说“百闻不如一见”，以图形的方式观察和认识客观事物，是人类最便捷的认知方式。

人们所感受的外界信息80%以上来自于视觉，图形技术的重要影响由此可见一斑。

全景虚拟漫游是一种现代高科技图形图像技术，让体验者在一个虚拟的环境中，感受到接近真实效果的视觉、听觉体验，可以应用于政府城市规划演示、景区旅游、厂区漫游等。

对客观反映真实情况、成果展示、前后对比是最直观的展现方式，地理空间信息可视化是信息可视化中重要的技术，完全再现管理环境下的真实情况，把所有管理对象都置于一个真实的三维世界中，实现数据的可视化，真正做到了管理意义上的“所见即所得”。

消防警务中三维全景的应用涉及到全景数据采集、全景影像拼接处理、全景影像发布展示等过程。

这些过程需要一整套的全景拍摄设备和处理软件来最终实现，下面介绍一套三维全景拍摄与设计系统。

4.xxx全景视觉系统
xxx全景视觉系统是一体化三维全景拍摄与设计系统，可以一站式的完成三维全景的拍摄、生成、编辑设计和发布工作。

下面从全景相机、全景图形处理工作站和全景编辑软件来介绍整套系统。

4.1全景相机
全景相机由6组超广角非球面定焦镜头和6组1200万的CMOS传感器组成，可以连续采集最大7200万像素的360°高分辨率全景影像，相机内置高精度GPS芯片和9轴陀螺仪，实现全景图像的定位定姿。

相机主机
全景拍摄除了相机主机外，还需要一些配件，移动电源系统，支持连续8小时的拍摄，遥控器，支持有线和无线两种控制模式，同时也支持手动和自动两种拍摄模式。

全景相机及配件
鉴于客户对于全景拍摄需求的不同，我们也配置了专业拍摄背包和车载支架，支持单兵背包拍摄和车载拍摄。

背包和车载拍摄
4.2全景图形处理工作站
全景图形处理工作站，内置全景生成服务可以完成全景照片的批量缝合、纠偏和重新曝光，内置云节点框架可以完成多台处理机的组队和并行处理，具体操作是把照片数据从全景相机里导出到工作站上，通过生成器自动识别文件并且生成全景照片。

4.3全景编辑软件
全景编辑软件具备漫游编辑和全景场景设计功能，可以完成全景点间连接关系的分析和编辑、跳转热点批量生成和修改，热点、热区、音频、视频等内容的添加和设计。

全景编辑软件还支持结合平面图、在线百度地图、SOSO地图、离线地图和全景图册进行发布，全景编辑软件还提供通用数据接口，方便其它系统的集成和二次开发。

全景编辑软件操作界面
全景发布浏览
5.结束语
随着海量数据的高速运算解决，让三维全景技术和地理信息系统
相结合越来越成熟，三维全景可实现地理信息数据的可视、可读、可写、可画、可量、可链接、可挖掘等一系列功能，在“人”、“地”、“物”、“事”和“组织”等公安五要素管理、突发事件决策指挥、交巡警设施管理、案发现场勘查等各方面都有着其他技术手段不可比拟的优势。

在欧美、日本等发达国家，随着物联网技术、三维全景技术和云计算的集成应用正日益成为电子警务中应用的热点。

可以预测，三维全景技术在公安消防的应用将越来越广泛和重要。