在火灾环境中，浓烟导致人眼视野缩小，消防员难以及时发现被困人员，同时也容易迷失方向，危及自身安全。

现有的消防头盔功能单一，在提高消防员救援效率、保障人身安全等方面存在局限性。因此，设计一种智能化特种场景救援头盔很有必要。

一、设计思路

在头盔上安装红外摄像机和热成像摄像头。利用红外摄像机采集现场环境的图像，弥补夜间视线欠佳的不足；用热成像摄像头探测周围温度，搜索被困人员。

该头盔能在火场中实时定位消防员的位置，并构建火灾现场环境的结构信息。当发现幸存者，基于深度学习的目标检测算法自动定位幸存者的位置。这样，消防员只需佩戴这种头盔进入火场，就能对火场环境一目了然，在浓烟环境下仍能精准地实施救援。

二、工作原理

利用同步定位与建图原理、单板机原理，根据图像数据的视差计算图像之间的相对位置关系，同归、累积一段时间的相对位置变化，就能得到消防员相对初始位置的坐标。在估计消防员位置的同时，评估环境中的特征点，计算这些特征点在环境中的相对位置信息，构建出现场环境的结构模型。

同时，在计算单元的后台实时运行基于深度学习的目标检测网络。该网络事先经过大量的数据训练，通过标签匹配和损失函数计算，获取网络的参数配置，并将完整的网络模型部署在头盔端。深度学习网络将自动对每一张输入的红外图像进行目标检测，获得幸存者在图中的位置，并用方框框出。……