本发明属于火灾现场勘验领域，具体涉及火灾现场三维建模方法、火灾现场摄像头画面数字孪生复现软件及技术和起火点数字孪生定位方法。
背景技术：
1、当前火灾调查对监控视频分析使用具有广泛性，根据历史经验，处理过程中一般涉及到大量的现场模拟实验来确定起火点范围，这种方法强烈依赖于火灾现场残余场景，当现场断壁残垣不足以支撑还原火灾发生前的场景的光影情况时，起火点范围难以分辨；另一方面，仅针对监控视频画面分析会遗漏大量有用的光影信息，主要依据经验进行，无精确的监控视频光影分析方法。
技术实现思路
1、为了解决现有技术的问题，本发明提供一种基于数字孪生的起火点定位方法，预先设置完成基础物体模型，如电动自行车和汽车等，利用软件内部坐标输入实现数据，快速置入场景，同时将包括火焰和烟雾在内的火灾关键因素置入场景，并利用现场定位装置和虚拟摄像头进行火灾监控视频画面复现和现场位置标定，从而得到起火点的范围。
2、本发明是通过以下技术方案实现的：基于数字孪生的起火点定位方法，其步骤为：
3、1）视频采集分析：火灾调查人员将火灾现场周边监控设备拍摄的视频录像拷贝到计算机上，并检索到起火瞬间火光所造成的光影情况形成初始起火画面。
4、2）绘制现场平面图并记录高度：将监控摄像头视角范围内的所有建筑物或室内物品，标绘在平面图内，并记录所有建筑物或室内物品的高度。
5、3）在平面图内标绘所有建筑物或室内物品，在场景中制作得到数字模型，并将尺寸输入到虚拟场景内，完成火灾现场场景的数字孪生，形成火灾现场立体模型场景。
6、所述的步骤3)中，在虚拟场景中制作得到数字模型的具体方法为：空场景加载后在用户界面内将预设物件模型开关打开，并输入与火灾现场位置一致的大小、位置和角度参量，经过虚拟引擎加载完成模型的载入，再将多台摄像机模块位置、角度和广角参数功能分别载入，切换到需要分析的摄像头，并完成存储。
7、所述的步骤3）中，数字孪生为利用火灾现场场景物体形成的物理模型大小和位置等数据，输入到软件中，并集成火焰跃动的仿真过程，从而在虚拟引擎空间中完成映射，反映火灾现场场景内起火点形成跃动光影的周期过程。
8、4）将火焰和烟雾添加在火灾现场立体模型场景内，并设定位置坐标，观察产生的光影情况与监控视频画面内的区别,进行第一次校对，并删除能够观察到的模型场景与监控视频画面存在明显区别的火焰和烟雾位置，得到初始虚拟火焰和烟雾数据集。
9、 5）移动步骤4）中得到的虚拟火焰和烟雾，调整位置和强度，查看与监控视频画面是否存在区别，将调整后与监控视频画面无区别的位置和强度数据增加到虚拟火焰和烟雾数据集中，得到完整虚拟火焰和烟雾数据集，并将完整虚拟火焰和烟雾数据集输入至模型场景中。
10、6）通过计算机将步骤5）模型场景中火焰和烟雾形成的异常光亮和影子通过不透明度修改叠加在监控视频异常光亮和阴影的相应位置，观察与监控视频的重合情况，排除与监控视频不重合，不合理的火焰和烟雾位置，得到最终虚拟火焰和烟雾坐标位置数据集；
11、所述的步骤6）中，模型场景中火焰和烟雾形成的异常光亮和影子通过不透明度修改叠加在监控视频异常光亮和阴影的相应位置的具体方法为：将初始起火画面作为背景，并将背景中异常光亮位置对比度提高，将整体透明度降低，在计算机画面置顶，再与摄像头模块形成的画面内容重叠在一起，校对场景模型位置是否正确，进而观察火焰和烟雾形成异常光亮和影子的重合位置是否一致。
12、7）将最终虚拟火焰和烟雾数据集在模型场景中能够形成异常光亮和阴影的全部位置范围标注在平面图上，并记录每个平面图位置对应的高度，最终确定起火点范围。
13、本发明创造的有益效果主要体现在以下几个方面：
14、1）利用虚拟引擎和数字孪生技术，解决了三维扫描场景无法加入摄像头模块，导致无法从不同角度和现场摄像头特定角度进行观看的问题。
15、2）通过几何体建模，可以简化建模过程，方便火灾调查人员快速建模并分析起火点范围。
16、3）通过本发明方法，可在很短的时间内，对火灾现场进行火灾场景复现，并可以复现摄像头拍摄的场景画面，从而使得大量无法直接观察到起火点的火灾案件可以判断起火点的范围，使得案件侦破成为可能。
17、4）可以使火灾现场模型构建速度大大加快，并且非专业建模人员可以快速进行火灾现场建模。
1.基于数字孪生的起火点定位方法，其特征在于，其步骤为：
2.根据权利要求1所述的基于数字孪生的起火点定位方法，其特征在于，所述的步骤3)中，在虚拟场景中制作得到数字模型的具体方法为：空场景加载后在用户界面内将预设物件模型开关打开，并输入与火灾现场位置一致的大小、位置和角度参量，经过虚拟引擎加载完成模型的载入，再将多台摄像机模块位置、角度和广角参数功能分别载入，切换到需要分析的摄像头，并完成存储。
3.根据权利要求1所述的基于数字孪生的起火点定位方法，其特征在于，所述的步骤3）中，数字孪生为利用火灾现场场景物体形成的物理模型大小和位置等数据，输入到软件中，并集成火焰跃动的仿真过程，从而在虚拟引擎空间中完成映射，反映火灾现场场景内起火点形成跃动光影的周期过程。
4.根据权利要求1所述的基于数字孪生的起火点定位方法，其特征在于，所述的步骤6）中，模型场景中火焰和烟雾形成的异常光亮和影子通过不透明度修改叠加在监控视频异常光亮和阴影的相应位置的具体方法为：将初始起火画面作为背景，并将背景中异常光亮位置对比度提高，将整体透明度降低，在计算机画面置顶，再与摄像头模块形成的画面内容重叠在一起，校对场景模型位置是否正确，进而观察火焰和烟雾形成异常光亮和影子的重合位置是否一致。
