項目背景
某工業現場需要通過攝像機畫面區分有煙與無煙場景，並在檢測到煙霧後進一步判斷黑煙、白煙或顏色不確定。系統還需要在 RK3588 工控機本地運行，接入 RTSP 影片流，提供瀏覽器實時監控與圖片、影片測試，並控制物理報警輸出。
交付目標
交付一套可追溯的邊緣端系統，覆蓋數據準備、二階段推理、誤報防護、Web 操作、硬體輸出、部署、回滾和驗收記錄；同時明確單段影片的測試結果不等同於算法的通用準確率。
二階段邊緣推理與報警控制
報警鏈路將“是否有煙”和“煙霧顏色”分開處理，並在驅動硬體輸出前增加時序確認。這樣可以逐級檢查判斷依據，也便於對不同誤報防護規則分別做回歸測試。
- 01
影片接入
接收 IP 攝像機 RTSP 影片流，或讀取上傳的圖片、影片，並按照選定分析模式統一處理輸入幀。
- 02
煙霧檢測
第一階段判斷是否存在煙霧；在進入報警邏輯前，攔截純黑、近二值、靜態及整體異常偏暗等非煙霧輸入。
- 03
煙色分類
只有確認存在煙霧後才進入第二階段，結合場景採樣結果判斷黑煙、白煙或顏色不確定。
- 04
時序確認
實時影片和上傳影片必須同時滿足置信度與持續時間條件，才生成報警請求。
- 05
物理輸出
RK3588 服務通過 MCP2221A 控制 GP0，保持設定的報警電平，結束後恢復實時自動監測。
- 06
現場加固
每個版本保留回歸測試、工控機實測、服務與影片流狀態、文件哈希、備份及回滾記錄。
受控交付物
- 算法與模型配置
- 二階段煙霧及顏色判斷邏輯、場景防護規則、閾值和帶版本號的模型配置。
- RK3588 Web 應用
- 實時監控、圖片與影片測試、參數設置、運行狀態及可控報警聯動。
- 硬體聯動
- MCP2221A 連接、GP0 輸出、報警保持時間、自動恢復和輸出錯誤提示。
- 部署包
- 服務文件、安裝腳本、校驗值、開機啟動配置、備份和回滾記錄。
- 驗收資料
- 數據集清單、自動化測試、工控機實測證據、回歸結果和已知限制。
可核驗結果
以下數據均對應明確的測試輸入、軟體版本和設備條件，不作為算法通用準確率宣傳。
RK3588 上的 37 秒測試影片
抽取 74 幀，74/74 檢測到煙霧，73/74 判定為黑煙，黑煙佔比 98.65%，滿足報警條件。該次證據測試採用上傳輸出隔離模式，因此未驅動 GPIO。
媒體測試硬體聯動
滿足條件的黑煙圖片和影片均使 GP0 輸出高電平，保持 11 秒後恢復自動模式，GP0 回到低電平。在客戶工控機的軟體 v2.0.0 上完成驗證。
暗畫面誤報回歸
13 種純黑、近黑、噪聲、暗漸變、JPEG、PNG 和文字變體均未報警；工控機側 3 個噪聲或暗漸變輸入均未產生 GP0 高電平。使用軟體 v2.0.3 與模型配置 v2.6 驗證。
數據集與自動化回歸
新增整體極暗保護後，對現有 1,760 張可讀取數據集圖片反向檢查，誤攔截數量為 0；70 項自動化測試通過。該結論僅適用於當前數據集、模型配置和閾值。
驗收與運行證據
- 部署後的應用及模型文件與驗收記錄中的 SHA-256 校驗值一致。
- 記錄驗收時，服務處於運行和開機啟動狀態，RTSP 影片流已連接，MCP2221A 可用。
- 增加整體極暗保護後，真實黑煙基準仍保持煙霧置信度 98.53%、顏色置信度 99.99%。
- 測試後連續 6 次實時狀態檢查均為無煙、無報警、GP0 低電平、硬體接口已連接。
項目邊界與限制
上述結果僅適用於已記錄的影片、圖片、數據集、攝像機條件、RK3588 設備、模型配置和閾值，不能推導為算法通用精確率、召回率，也不等同於經認證的煙氣不透光度測量、環保法規連續排放監測或連續 24 小時可用性證明。新現場仍需完成機位復核、晝夜代表數據採集、閾值標定、遮擋與天氣測試、輸出接線驗證，以及另行約定的穩定性測試。