视频分析技术在火灾事故调查中的应用研究

■ 张坤 辽宁省消防救援总队

视频监控技术随着大数据发展和时代进步，在社会安全技术防范工程建设中普遍应用。大数据时代背景下，居民生活轨迹和城市运作等都被无处不在的监控记录下来，这些监控措施在很大程度上确保了城市正常运作和居民安全。火灾现场和附近的监控可以及时记录下当时往来人员、车辆和设施。通过科学的探讨和分析，技术人员可以借助这些监控视频探索到火灾事故发生究竟是人为还是意外，即了解到火灾发生机理。当然公安机关和相关的工作人员还需要深入研究视频分析的方法和火灾现场调查的独特方法，才能更好地将视频监控的作用发挥出来。

一、火灾视频分析的重要作用

火灾现场的视频大多为动态的监控录像，公安机关及工作人员在进行火灾现场的视频分析的时候往往观察其中离着火点比较近的影像，离着火点越近的影像记录下来的有效数据也就越多，公安机关及工作人员进行事件调查时也能够获得更多更有效的信息。当然单纯的视频如果不增加有效的分析，也会给火灾调查带来一定的负面影响，例如火灾图像的连续变化超过每秒24 帧的次数时人们借助眼睛难以辨别出静止画面，也就难以从中了解到相关信息。不仅如此，视频的清晰程度，画面所拍摄到的位置，可能存在的监控死角，起火的速度较快，火势较大等原因，也能在很大程度上对分析人员的工作造成阻碍。所以不断思考如何运用有限的视频进行火情分析，根据光线、火焰、可燃物存放、浓烟等物理特征采用科学的方法找到起火症结所在，清楚火灾蔓延过程，是现阶段火灾视频分析人员需要做到的，尤其是在非常模糊的现场视频和零散的图片中敏锐分析出有用的线索，都是火灾调查人员专业素质的体现。

二、火灾现场视频运用方法

（一）视频频帧的分析

帧数指静止画面的数量，帧数越高则视频的画面越流畅。我们通常所说的帧数，简而言之，就是每秒传输的图片帧数，也可以理解为图形处理器每秒刷新的次数。视频的每一帧都是静止图像，当这些帧连续快速显示时，就会形成运动错觉，从而形成了动态的视频。高帧速率可以产生更平滑和更逼真的动画。每秒帧数越多，显示的动作就越流畅。在火灾现场不仅会有火情，还会因为建筑物或场地内的易燃易爆物品的性质产生爆炸浓烟，对于视频的每一帧都进行详细分析。无疑可以看到这些在人类肉眼看来复杂凶险瞬息万变的火情现场的静态影像，从而清楚火情发展的趋势，有助于相关工作人员分析为何会起火，例如某一个路边摊贩在进行加工熟食贩卖时摊贩摊位突然起火，利用现场监控的逐帧分析我们就可以发现现场起火是因为煤气罐未关闭接触到易燃物品。整个事故发生的过程不过是几秒钟的时间，如果我们只是单纯根据视频判断可能的原因而不采用逐一分析视频频帧的方法，恐怕难以判断起火点。

（二）特征分析在火灾分析中的运用

特征分析主要是基于火灾的过程中会产生浓烟、火光、爆炸。不同的易燃物和起火原因造成的火灾特质往往也各有差别。我们根据火灾蔓延的时间和发生原因，将火灾现分成没有明显燃烧现象的阴燃，即很多固体物质，如纸张、纤维织物、纤维素板、胶乳橡胶以及某些多孔热固性塑料等，堆积时都有可能发生阴燃。再比如天然气、煤气爆炸一类的气体爆炸以及明火等不同的燃烧特征，有经验的工作人员可以根据监控里的焰色、烟尘、光照特征快速找出火灾的原因。例如发生在大连的原油爆炸事件，7月15日15时30分左右，“宇宙宝石”油轮开始向国际储运公司原油罐区卸油，卸油作业在两条输油管道同时进行。18时8分左右，靠近脱硫剂注入部位的输油管道突然发生爆炸，引发火灾，造成部分输油管道、附近储罐阀门、输油泵房和电力系统损坏和大量原油泄漏。事故导致储罐阀门无法及时关闭，火灾不断扩大。原油顺地下管沟流淌，形成地面流淌火，火势蔓延。事故造成103 号罐和周边泵房及港区主要输油管道严重损坏，部分原油流入附近海域。这起火灾现场分析时就可以通过火灾上方并无蔓延的现象，产生“扬沸”等特点判断起火类型。

（三）利用几何光学判断火情

由于光在均匀的介质中是沿直线传播的，研究火灾现场的光的反射和折射可以为视频资料的补充，由于监控死角等问题我们所能调取的监控录像有时仅仅拍摄到了火灾的一个角落，并不能够全部的反应火灾现场实景。这时候相关工作人员就可以利用光的折射，反射原理，推测火灾蔓延趋势和火灾开始的位置信息，判断起火原因，起火地理位置，最后达到调查目的。

在某次由于易燃物品造成的火灾中只能找到一个监控录像，但是该监控录像记录里并没有拍摄到火灾是如何发生的，于是调查人员分析现场条件结合监控内容发现从当时火灾现场光线传播和物品的对方位置来看，火灾只可能是从某一特定区域内蔓延出来的，根据这些信息，工作人员顺藤摸瓜最终找到了火灾的起源。

（四）培养调查人员逻辑理论

有时候火灾现场导致火灾的可能因素十分多，调查人员要通过观察和分析，才能查找到真正的失火原因。例如某小区住户堆放在楼道里的纸壳纸箱发生燃烧，最终造成重大火灾事故，但由于该小区出入人员多，防火管理不规范，一时难以查清火灾发生真正原因，后经相关人员对于小区内各个位置的监控调查发现，有小学生曾在楼下聚众玩擦炮，最终通过调查证实。调查人员在进行火灾调查时一定要仔细观察，遵循逻辑和辩证法，找出火灾真相。当然在进行火灾情况判断时也要尊重现实，仔细排查各种可能，减少误判，最主要的是以一定要尊重事物的客观条件进行合理的逻辑推断。

三、有效促进视频分析在火灾中发挥作用的方法

（一）提高提取、恢复视频的技术

火灾对于现场事物的毁坏是惊人的，即使监控视频往往位于较高的位置，也常常由于爆炸、高温等等原因被损坏，如何将这些被损毁的监控里的视频提取出来加以利用和分析是一件难事。因此建议相关部门可以研究和引进相关先进技术，并发布相关的资料管理政策，更好地修复保管和利用证据。

（二）提高视频分析人员专业素质，规范工作

提高相关人员的工作素质对于火灾研究工作顺利展开的作用是毋庸置疑的，首先我们要提高火灾现场证据采集和调查人员的工作素质，规范他们的工作顺序和内容，使工作人员能够正确采集和利用视频，为火灾现场提供有效的证据，并培养工作人员的综合素质能力，可以聘请在火灾调查中有着丰富经验的工作人员和专家进行专业培训，还可以组织工作人员去交流学习，尤其要重视对视频分析的创造性理解，领导也要重视对于专业团队的组建和培养。

四、结语

总而言之，在火灾调查中充分运用灾后现场的有限证据资源并与视频分析有效地结合起来对于火灾真相的调查是十分有效的。我们要充分利用这一调查手段，对视频帧数、火灾现场具体特征、几何光学、逻辑推论提起重视，就能够有效地提高我国火灾现场视频分析的水平并形成经验和成熟的理论体系，为我国破除火灾案情、有效防止火灾、提高居民和企业对于火灾的警惕性出一份力。