项目背景
某工业现场需要通过摄像机画面区分有烟与无烟场景，并在检测到烟雾后进一步判断黑烟、白烟或颜色不确定。系统还需要在 RK3588 工控机本地运行，接入 RTSP 视频流，提供浏览器实时监控与图片、视频测试，并控制物理报警输出。
交付目标
交付一套可追溯的边缘端系统，覆盖数据准备、二阶段推理、误报防护、Web 操作、硬件输出、部署、回滚和验收记录；同时明确单段视频的测试结果不等同于算法的通用准确率。
二阶段边缘推理与报警控制
报警链路将“是否有烟”和“烟雾颜色”分开处理，并在驱动硬件输出前增加时序确认。这样可以逐级检查判断依据，也便于对不同误报防护规则分别做回归测试。
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视频接入
接收 IP 摄像机 RTSP 视频流，或读取上传的图片、视频，并按照选定分析模式统一处理输入帧。
- 02
烟雾检测
第一阶段判断是否存在烟雾；在进入报警逻辑前，拦截纯黑、近二值、静态及整体异常偏暗等非烟雾输入。
- 03
烟色分类
只有确认存在烟雾后才进入第二阶段，结合场景采样结果判断黑烟、白烟或颜色不确定。
- 04
时序确认
实时视频和上传视频必须同时满足置信度与持续时间条件，才生成报警请求。
- 05
物理输出
RK3588 服务通过 MCP2221A 控制 GP0，保持设定的报警电平，结束后恢复实时自动监测。
- 06
现场加固
每个版本保留回归测试、工控机实测、服务与视频流状态、文件哈希、备份及回滚记录。
受控交付物
- 算法与模型配置
- 二阶段烟雾及颜色判断逻辑、场景防护规则、阈值和带版本号的模型配置。
- RK3588 Web 应用
- 实时监控、图片与视频测试、参数设置、运行状态及可控报警联动。
- 硬件联动
- MCP2221A 连接、GP0 输出、报警保持时间、自动恢复和输出错误提示。
- 部署包
- 服务文件、安装脚本、校验值、开机启动配置、备份和回滚记录。
- 验收资料
- 数据集清单、自动化测试、工控机实测证据、回归结果和已知限制。
可核验结果
以下数据均对应明确的测试输入、软件版本和设备条件，不作为算法通用准确率宣传。
RK3588 上的 37 秒测试视频
抽取 74 帧，74/74 检测到烟雾，73/74 判定为黑烟，黑烟占比 98.65%，满足报警条件。该次证据测试采用上传输出隔离模式，因此未驱动 GPIO。
媒体测试硬件联动
满足条件的黑烟图片和视频均使 GP0 输出高电平，保持 11 秒后恢复自动模式，GP0 回到低电平。在客户工控机的软件 v2.0.0 上完成验证。
暗画面误报回归
13 种纯黑、近黑、噪声、暗渐变、JPEG、PNG 和文字变体均未报警；工控机侧 3 个噪声或暗渐变输入均未产生 GP0 高电平。使用软件 v2.0.3 与模型配置 v2.6 验证。
数据集与自动化回归
新增整体极暗保护后，对现有 1,760 张可读取数据集图片反向检查，误拦截数量为 0；70 项自动化测试通过。该结论仅适用于当前数据集、模型配置和阈值。
验收与运行证据
- 部署后的应用及模型文件与验收记录中的 SHA-256 校验值一致。
- 记录验收时，服务处于运行和开机启动状态，RTSP 视频流已连接，MCP2221A 可用。
- 增加整体极暗保护后，真实黑烟基准仍保持烟雾置信度 98.53%、颜色置信度 99.99%。
- 测试后连续 6 次实时状态检查均为无烟、无报警、GP0 低电平、硬件接口已连接。
项目边界与限制
上述结果仅适用于已记录的视频、图片、数据集、摄像机条件、RK3588 设备、模型配置和阈值，不能推导为算法通用精确率、召回率，也不等同于经认证的烟气不透光度测量、环保法规连续排放监测或连续 24 小时可用性证明。新现场仍需完成机位复核、昼夜代表数据采集、阈值标定、遮挡与天气测试、输出接线验证，以及另行约定的稳定性测试。