視頻分析技術在火災事故調查中的應用研究

■ 張坤 遼寧省消防救援總隊

視頻監控技術隨著大數據發展和時代進步，在社會安全技術防范工程建設中普遍應用。大數據時代背景下，居民生活軌跡和城市運作等都被無處不在的監控記錄下來，這些監控措施在很大程度上確保了城市正常運作和居民安全。火災現場和附近的監控可以及時記錄下當時往來人員、車輛和設施。通過科學的探討和分析，技術人員可以借助這些監控視頻探索到火災事故發生究竟是人為還是意外，即了解到火災發生機理。當然公安機關和相關的工作人員還需要深入研究視頻分析的方法和火災現場調查的獨特方法，才能更好地將視頻監控的作用發揮出來。

一、火災視頻分析的重要作用

火災現場的視頻大多為動態的監控錄像，公安機關及工作人員在進行火災現場的視頻分析的時候往往觀察其中離著火點比較近的影像，離著火點越近的影像記錄下來的有效數據也就越多，公安機關及工作人員進行事件調查時也能夠獲得更多更有效的信息。當然單純的視頻如果不增加有效的分析，也會給火災調查帶來一定的負面影響，例如火災圖像的連續變化超過每秒24 幀的次數時人們借助眼睛難以辨別出靜止畫面，也就難以從中了解到相關信息。不僅如此，視頻的清晰程度，畫面所拍攝到的位置，可能存在的監控死角，起火的速度較快，火勢較大等原因，也能在很大程度上對分析人員的工作造成阻礙。所以不斷思考如何運用有限的視頻進行火情分析，根據光線、火焰、可燃物存放、濃煙等物理特征采用科學的方法找到起火癥結所在，清楚火災蔓延過程，是現階段火災視頻分析人員需要做到的，尤其是在非常模糊的現場視頻和零散的圖片中敏銳分析出有用的線索，都是火災調查人員專業素質的體現。

二、火災現場視頻運用方法

（一）視頻頻幀的分析

幀數指靜止畫面的數量，幀數越高則視頻的畫面越流暢。我們通常所說的幀數，簡而言之，就是每秒傳輸的圖片幀數，也可以理解為圖形處理器每秒刷新的次數。視頻的每一幀都是靜止圖像，當這些幀連續快速顯示時，就會形成運動錯覺，從而形成了動態的視頻。高幀速率可以產生更平滑和更逼真的動畫。每秒幀數越多，顯示的動作就越流暢。在火災現場不僅會有火情，還會因為建筑物或場地內的易燃易爆物品的性質產生爆炸濃煙，對于視頻的每一幀都進行詳細分析。無疑可以看到這些在人類肉眼看來復雜兇險瞬息萬變的火情現場的靜態影像，從而清楚火情發展的趨勢，有助于相關工作人員分析為何會起火，例如某一個路邊攤販在進行加工熟食販賣時攤販攤位突然起火，利用現場監控的逐幀分析我們就可以發現現場起火是因為煤氣罐未關閉接觸到易燃物品。整個事故發生的過程不過是幾秒鐘的時間，如果我們只是單純根據視頻判斷可能的原因而不采用逐一分析視頻頻幀的方法，恐怕難以判斷起火點。

（二）特征分析在火災分析中的運用

特征分析主要是基于火災的過程中會產生濃煙、火光、爆炸。不同的易燃物和起火原因造成的火災特質往往也各有差別。我們根據火災蔓延的時間和發生原因，將火災現分成沒有明顯燃燒現象的陰燃，即很多固體物質，如紙張、纖維織物、纖維素板、膠乳橡膠以及某些多孔熱固性塑料等，堆積時都有可能發生陰燃。再比如天然氣、煤氣爆炸一類的氣體爆炸以及明火等不同的燃燒特征，有經驗的工作人員可以根據監控里的焰色、煙塵、光照特征快速找出火災的原因。例如發生在大連的原油爆炸事件，7月15日15時30分左右，“宇宙寶石”油輪開始向國際儲運公司原油罐區卸油，卸油作業在兩條輸油管道同時進行。18時8分左右，靠近脫硫劑注入部位的輸油管道突然發生爆炸，引發火災，造成部分輸油管道、附近儲罐閥門、輸油泵房和電力系統損壞和大量原油泄漏。事故導致儲罐閥門無法及時關閉，火災不斷擴大。原油順地下管溝流淌，形成地面流淌火，火勢蔓延。事故造成103 號罐和周邊泵房及港區主要輸油管道嚴重損壞，部分原油流入附近海域。這起火災現場分析時就可以通過火災上方并無蔓延的現象，產生“揚沸”等特點判斷起火類型。

（三）利用幾何光學判斷火情

由于光在均勻的介質中是沿直線傳播的，研究火災現場的光的反射和折射可以為視頻資料的補充，由于監控死角等問題我們所能調取的監控錄像有時僅僅拍攝到了火災的一個角落，并不能夠全部的反應火災現場實景。這時候相關工作人員就可以利用光的折射，反射原理，推測火災蔓延趨勢和火災開始的位置信息，判斷起火原因，起火地理位置，最后達到調查目的。

在某次由于易燃物品造成的火災中只能找到一個監控錄像，但是該監控錄像記錄里并沒有拍攝到火災是如何發生的，于是調查人員分析現場條件結合監控內容發現從當時火災現場光線傳播和物品的對方位置來看，火災只可能是從某一特定區域內蔓延出來的，根據這些信息，工作人員順藤摸瓜最終找到了火災的起源。

（四）培養調查人員邏輯理論

有時候火災現場導致火災的可能因素十分多，調查人員要通過觀察和分析，才能查找到真正的失火原因。例如某小區住戶堆放在樓道里的紙殼紙箱發生燃燒，最終造成重大火災事故，但由于該小區出入人員多，防火管理不規范，一時難以查清火災發生真正原因，后經相關人員對于小區內各個位置的監控調查發現，有小學生曾在樓下聚眾玩擦炮，最終通過調查證實。調查人員在進行火災調查時一定要仔細觀察，遵循邏輯和辯證法，找出火災真相。當然在進行火災情況判斷時也要尊重現實，仔細排查各種可能，減少誤判，最主要的是以一定要尊重事物的客觀條件進行合理的邏輯推斷。

三、有效促進視頻分析在火災中發揮作用的方法

（一）提高提取、恢復視頻的技術

火災對于現場事物的毀壞是驚人的，即使監控視頻往往位于較高的位置，也常常由于爆炸、高溫等等原因被損壞，如何將這些被損毀的監控里的視頻提取出來加以利用和分析是一件難事。因此建議相關部門可以研究和引進相關先進技術，并發布相關的資料管理政策，更好地修復保管和利用證據。

（二）提高視頻分析人員專業素質，規范工作

提高相關人員的工作素質對于火災研究工作順利展開的作用是毋庸置疑的，首先我們要提高火災現場證據采集和調查人員的工作素質，規范他們的工作順序和內容，使工作人員能夠正確采集和利用視頻，為火災現場提供有效的證據，并培養工作人員的綜合素質能力，可以聘請在火災調查中有著豐富經驗的工作人員和專家進行專業培訓，還可以組織工作人員去交流學習，尤其要重視對視頻分析的創造性理解，領導也要重視對于專業團隊的組建和培養。

四、結語

總而言之，在火災調查中充分運用災后現場的有限證據資源并與視頻分析有效地結合起來對于火災真相的調查是十分有效的。我們要充分利用這一調查手段，對視頻幀數、火災現場具體特征、幾何光學、邏輯推論提起重視，就能夠有效地提高我國火災現場視頻分析的水平并形成經驗和成熟的理論體系，為我國破除火災案情、有效防止火災、提高居民和企業對于火災的警惕性出一份力。