海邊浴場游客沉浮狀態(tài)檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種海邊浴場游客沉浮狀態(tài)檢測系統(tǒng)，包括聲吶檢測器、沉浮狀態(tài)檢測器、主控制器和聲光報警器，所述沉浮狀態(tài)檢測器基于圖像分析以檢測海邊浴場預(yù)設(shè)海域內(nèi)的各個游客的沉浮狀態(tài)，所述聲吶檢測器用于檢測海邊浴場預(yù)設(shè)海域內(nèi)的水下目標(biāo)，所述聲光報警器用于提供聲光報警信號，所述主控制器與所述聲吶檢測器、所述沉浮狀態(tài)檢測器和所述聲光報警器分別連接，基于所述沉浮狀態(tài)檢測器的檢測結(jié)果確定是否啟動所述聲吶檢測器和所述聲光報警器。通過本實用新型，能夠?qū)崟r檢測海邊浴場預(yù)定海域內(nèi)每一個游客的當(dāng)前沉浮狀態(tài)，在出現(xiàn)游客沉沒過久的危情時及時進(jìn)行預(yù)警和報警，同時啟動聲吶檢測措施，提高救援效率。
【專利說明】海邊浴場游客沉浮狀態(tài)檢測系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及海域監(jiān)控領(lǐng)域，尤其涉及一種海邊浴場游客沉浮狀態(tài)檢測系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]與室內(nèi)游泳池不同，海邊浴場是理想的度假場所，在海邊浴場上，游客可以選擇在海邊沙灘玩耍、日光浴，也可以選擇在浴場內(nèi)游泳、戲水，由于室外環(huán)境能夠和當(dāng)?shù)氐淖匀痪坝^結(jié)合在一起，游客可以獲得更豐富的身心體驗，達(dá)到更全身的愉悅放松。
[0003]但是由于海邊浴場是和近海連接在一起的，海域內(nèi)的復(fù)雜生物狀況、海浪對游客的沖擊以及海洋洋流溫度差異都會給游客的游玩帶來一定的影響，尤其是在海浪巨大時或者在海域內(nèi)有大型海洋生物對游客進(jìn)行攻擊時，因此，如何保障游客在海邊浴場的海域內(nèi)的人身安全，是每一家海邊浴場安保部門首要解決的問題。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，海邊浴場通常會在海域附近的沙灘上安排多個安保人員，這些安保人員經(jīng)過特殊培訓(xùn)，分別坐在多個較高的看臺上，看臺之間相距固定距離，安保人員實時人工觀望分配給自己的預(yù)定海域，在發(fā)現(xiàn)海域內(nèi)游客有較長時間沒有上浮時，發(fā)出警報并下海營救，以保證游客的人身安全。但是這種人工方式過于依賴人工，自動化程度不高，安保人員不能保證全時段都能高度集中精神進(jìn)行瞭望，監(jiān)控效果不高，而且每個安保人員的經(jīng)驗有差異，檢測的效果也有差異。
[0005]因此，需要一種海邊浴場游客沉浮狀態(tài)檢測系統(tǒng)，采用電子監(jiān)控的方式替代人工監(jiān)控，能夠無差別、高效率、無遺漏地監(jiān)控到每一個出現(xiàn)異常狀態(tài)的游客，為到海邊浴場游玩的游客提供全方位的安全保障。
實用新型內(nèi)容
[0006]為了解決上述問題，本實用新型提供了一種海邊浴場游客沉浮狀態(tài)檢測系統(tǒng)，弓丨入圖像采集和分析技術(shù)檢測到每一個游客的沉浮狀態(tài)，并基于游客的沉浮狀態(tài)進(jìn)行判斷，確定游客是否處于危險狀況中，同時還安排了聲納檢測裝置對處于危險狀況中的游客目標(biāo)進(jìn)行搜索，節(jié)省了營救時間，提高了海邊浴場的監(jiān)控效果。
[0007]根據(jù)本實用新型的一方面，提供了一種海邊浴場游客沉浮狀態(tài)檢測系統(tǒng)，所述檢測系統(tǒng)包括聲吶檢測器、沉浮狀態(tài)檢測器、主控制器和聲光報警器，所述沉浮狀態(tài)檢測器基于圖像分析以檢測海邊浴場預(yù)設(shè)海域內(nèi)的各個游客的沉浮狀態(tài)，所述聲吶檢測器用于檢測海邊浴場預(yù)設(shè)海域內(nèi)的水下目標(biāo)，所述聲光報警器用于提供聲光報警信號，所述主控制器與所述聲吶檢測器、所述沉浮狀態(tài)檢測器和所述聲光報警器分別連接，基于所述沉浮狀態(tài)檢測器的檢測結(jié)果確定是否啟動所述聲吶檢測器和所述聲光報警器。
[0008]更具體地，在所述海邊浴場游客沉浮狀態(tài)檢測系統(tǒng)中，還包括，用戶輸入設(shè)備，用于根據(jù)用戶的操作，預(yù)先調(diào)整所述沉浮狀態(tài)檢測器所檢測的海邊浴場的預(yù)設(shè)海域；存儲器，與所述用戶輸入設(shè)備連接，用于存儲所述預(yù)設(shè)海域，還用于存儲游客灰度特征和第一預(yù)定時間閾值和第二預(yù)定時間閾值，所述游客灰度特征用于將圖像中的游客與背景分離，所述第一預(yù)定時間閾值小于所述第二預(yù)定時間閾值；所述沉浮狀態(tài)檢測器包括高清攝像設(shè)備和圖像處理設(shè)備，高清攝像設(shè)備由電動云臺、驅(qū)動結(jié)構(gòu)和高清攝像頭組成，所述高清攝像頭的分辨率為1920X1080，被固定在所述電動云臺上，所述驅(qū)動結(jié)構(gòu)與所述存儲器和所述電動云臺分別連接，根據(jù)所述預(yù)設(shè)海域發(fā)出驅(qū)動信號，以驅(qū)動所述電動云臺的電動機(jī)，從而控制所述高清攝像頭的拍攝方向，實時拍攝所述預(yù)設(shè)海域的海域圖像；圖像處理設(shè)備由自適應(yīng)遞歸濾波設(shè)備、灰度處理設(shè)備、游客目標(biāo)識別設(shè)備、游客目標(biāo)跟蹤設(shè)備和沉浮狀態(tài)統(tǒng)計設(shè)備組成，所述自適應(yīng)遞歸濾波設(shè)備與所述高清攝像頭連接，對所述海域圖像執(zhí)行自適應(yīng)遞歸濾波處理，以輸出濾波圖像，所述灰度處理設(shè)備與所述自適應(yīng)遞歸濾波設(shè)備連接，以對所述濾波圖像灰度化，以輸出灰度化圖像，所述游客目標(biāo)識別設(shè)備與所述灰度處理設(shè)備和所述存儲器分別連接，將所述灰度化圖像的每一個像素的灰度值與所述游客灰度特征比較，以確定被比較的像素是否屬于游客像素，由此從所述灰度化圖像中分割出多個游客子圖像，所述游客目標(biāo)跟蹤設(shè)備與所述游客目標(biāo)識別設(shè)備連接，對每一個游客子圖像中的游客目標(biāo)進(jìn)行實時跟蹤，在游客子圖像中的游客目標(biāo)消失時，判斷該游客目標(biāo)為沉下，在游客子圖像中的游客目標(biāo)出現(xiàn)時，判斷該游客目標(biāo)為浮上，所述沉浮狀態(tài)統(tǒng)計設(shè)備與所述游客目標(biāo)跟蹤設(shè)備連接，基于所述游客目標(biāo)跟蹤設(shè)備對每一個游客子圖像中的游客目標(biāo)的沉浮判斷，實時統(tǒng)計每一個游客子圖像中游客目標(biāo)的當(dāng)前沉下時間和當(dāng)前浮上時間；所述聲吶檢測器設(shè)置在所述海邊浴場的岸邊水域下，包括發(fā)射換能設(shè)備，用于在水下發(fā)射聲波，發(fā)射聲波遇到水下目標(biāo)時，將聲波反射回來；接收換能設(shè)備，用于在水下接收所述水下目標(biāo)反射的聲波；微控制設(shè)備，與所述發(fā)射換能設(shè)備和所述接收換能設(shè)備分別連接，基于發(fā)射聲波特性和接收聲波特性計算所述水下目標(biāo)的相對位置；所述主控制器為ARMll嵌入式處理芯片，與所述存儲器、所述聲吶檢測器、所述沉浮狀態(tài)檢測器和所述聲光報警器分別連接，接收所述游客目標(biāo)跟蹤設(shè)備的統(tǒng)計結(jié)果，當(dāng)存在游客子圖像中游客目標(biāo)的當(dāng)前沉下時間超過第一預(yù)定時間閾值時，發(fā)出游客沉沒預(yù)警信號，當(dāng)存在游客子圖像中游客目標(biāo)的當(dāng)前沉下時間超過第二預(yù)定時間閾值時，發(fā)出游客沉沒報警信號，并啟動所述聲吶檢測器；所述聲光報警器包括語音播放設(shè)備，用于播放與所述游客沉沒預(yù)警信號或所述游客沉沒報警信號對應(yīng)的語音警示文件；報警燈，在接收到所述游客沉沒預(yù)警信號時以第一閃爍頻率閃爍，在接收到所述游客沉沒報警信號時以第二閃爍頻率閃爍，所述第一閃爍頻率小于第二閃爍頻率；其中，所述用戶輸入設(shè)備、所述存儲器、所述主控制器和所述聲光報警器都設(shè)置在所述海邊浴場的岸邊橫桿下方的儀表盤內(nèi)，所述沉浮狀態(tài)檢測器設(shè)置在所述海邊浴場的岸邊橫桿上；所述自適應(yīng)遞歸濾波設(shè)備、所述灰度處理設(shè)備、所述游客目標(biāo)識別設(shè)備、所述游客目標(biāo)跟蹤設(shè)備和所述沉浮狀態(tài)統(tǒng)計設(shè)備都分別采用FPGA芯片實現(xiàn)，所采用的FPGA芯片均為XILINX公司的 XC3S1000FT256。
[0009]更具體地，在所述海邊浴場游客沉浮狀態(tài)檢測系統(tǒng)中，還包括顯示設(shè)備，位于所述海邊浴場的岸邊橫桿下方的儀表盤上，與所述圖像處理設(shè)備和所述聲吶檢測器連接，用于實時顯示所述海域圖像，還用于實時顯示所述每一個游客子圖像中游客目標(biāo)的當(dāng)前沉下時間和當(dāng)前浮上時間，以及顯示所述聲吶檢測器的檢測結(jié)果。
[0010]更具體地，在所述海邊浴場游客沉浮狀態(tài)檢測系統(tǒng)中，所述顯示設(shè)備為液晶顯示屏。
[0011]更具體地，在所述海邊浴場游客沉浮狀態(tài)檢測系統(tǒng)中，還包括供電設(shè)備，位于所述海邊浴場的岸邊橫桿下方的儀表盤內(nèi)，用于為所述檢測系統(tǒng)實時供電。
[0012]更具體地，在所述海邊浴場游客沉浮狀態(tài)檢測系統(tǒng)中，將所述自適應(yīng)遞歸濾波設(shè)備、所述灰度處理設(shè)備、所述游客目標(biāo)識別設(shè)備、所述游客目標(biāo)跟蹤設(shè)備和所述沉浮狀態(tài)統(tǒng)計設(shè)備集中在一塊集成電路板上。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]以下將結(jié)合附圖對本實用新型的實施方案進(jìn)行描述，其中:
[0014]圖1為根據(jù)本實用新型實施方案示出的海邊浴場游客沉浮狀態(tài)檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方框圖。
[0015]圖2為根據(jù)本實用新型實施方案示出的海邊浴場游客沉浮狀態(tài)檢測系統(tǒng)的聲吶檢測器的結(jié)構(gòu)方框圖。

【具體實施方式】
[0016]下面將參照附圖對本實用新型的海邊浴場游客沉浮狀態(tài)檢測系統(tǒng)的實施方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0017]隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，人們已經(jīng)不滿足于工作之外的安逸生活，愿意投入更多資金去更遠(yuǎn)的旅游景點去游玩，以獲取更多的視聽享受，從而放松身心。
[0018]旅游景點可以分為八種類別:湖泊風(fēng)景區(qū)、山岳風(fēng)景區(qū)、森林風(fēng)景區(qū)、山水風(fēng)景區(qū)、海濱風(fēng)景區(qū)、休閑療養(yǎng)避暑勝地、宗教寺廟名勝區(qū)、歷史紀(jì)念地風(fēng)景區(qū)，其中，海濱風(fēng)景區(qū)是人們最為青睞的旅游景點之一，因為在海濱風(fēng)景區(qū)有很多海邊浴場能夠提供游客想要的海邊沖浪、潛浮、潛水、游泳、戲沙、日光浴等活動。
[0019]但是游客在海邊浴場的海域內(nèi)活動時，雖然海邊浴場對海域內(nèi)的環(huán)境進(jìn)行了清掃和打理，由于緊鄰近海，還是會容易受到海浪沖擊和海洋生物的攻擊，因此，需要為游客建立一套危險狀況檢測報警系統(tǒng)，以往的人工觀望方式已經(jīng)過于落后。
[0020]本實用新型的海邊浴場游客沉浮狀態(tài)檢測系統(tǒng)，全程采用電子監(jiān)控的方式，引人圖像處理技術(shù)和沉浮時間統(tǒng)計，及時將危急狀況通過聲光報警的方式發(fā)送給當(dāng)?shù)氐陌脖２块T，同時立即啟動聲納系統(tǒng)進(jìn)行目標(biāo)搜尋，大大減少了營救反應(yīng)時間。
[0021]圖1為根據(jù)本實用新型實施方案示出的海邊浴場游客沉浮狀態(tài)檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方框圖，所述檢測系統(tǒng)包括聲吶檢測器2、沉浮狀態(tài)檢測器3、主控制器I和聲光報警器4，所述沉浮狀態(tài)檢測器3基于圖像分析以檢測海邊浴場預(yù)設(shè)海域內(nèi)的各個游客的沉浮狀態(tài)，所述聲吶檢測器2用于檢測海邊浴場預(yù)設(shè)海域內(nèi)的水下目標(biāo)，所述聲光報警器4用于提供聲光報警信號，所述主控制器I與所述聲吶檢測器2、所述沉浮狀態(tài)檢測器3和所述聲光報警器4分別連接，基于所述沉浮狀態(tài)檢測器3的檢測結(jié)果確定是否啟動所述聲吶檢測器2和所述聲光報警器4。
[0022]接著，繼續(xù)對本實用新型的海邊浴場游客沉浮狀態(tài)檢測系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步的說明。
[0023]所述檢測系統(tǒng)還包括，用戶輸入設(shè)備，用于根據(jù)用戶的操作，預(yù)先調(diào)整所述沉浮狀態(tài)檢測器所檢測的海邊浴場的預(yù)設(shè)海域。
[0024]所述檢測系統(tǒng)還包括存儲器，與所述用戶輸入設(shè)備連接，用于存儲所述預(yù)設(shè)海域，還用于存儲游客灰度特征和第一預(yù)定時間閾值和第二預(yù)定時間閾值，所述游客灰度特征用于將圖像中的游客與背景分離，所述第一預(yù)定時間閾值小于所述第二預(yù)定時間閾值。
[0025]所述沉浮狀態(tài)檢測器3包括高清攝像設(shè)備，由電動云臺、驅(qū)動結(jié)構(gòu)和高清攝像頭組成，所述高清攝像頭的分辨率為1920 X 1080，被固定在所述電動云臺上，所述驅(qū)動結(jié)構(gòu)與所述存儲器和所述電動云臺分別連接，根據(jù)所述預(yù)設(shè)海域發(fā)出驅(qū)動信號，以驅(qū)動所述電動云臺的電動機(jī)，從而控制所述高清攝像頭的拍攝方向，實時拍攝所述預(yù)設(shè)海域的海域圖像。
[0026]所述沉浮狀態(tài)檢測器3包括圖像處理設(shè)備，由自適應(yīng)遞歸濾波設(shè)備、灰度處理設(shè)備、游客目標(biāo)識別設(shè)備、游客目標(biāo)跟蹤設(shè)備和沉浮狀態(tài)統(tǒng)計設(shè)備組成。
[0027]所述自適應(yīng)遞歸濾波設(shè)備與所述高清攝像頭連接，對所述海域圖像執(zhí)行自適應(yīng)遞歸濾波處理，以輸出濾波圖像，所述灰度處理設(shè)備與所述自適應(yīng)遞歸濾波設(shè)備連接，以對所述濾波圖像灰度化，以輸出灰度化圖像，所述游客目標(biāo)識別設(shè)備與所述灰度處理設(shè)備和所述存儲器分別連接，將所述灰度化圖像的每一個像素的灰度值與所述游客灰度特征比較，以確定被比較的像素是否屬于游客像素，由此從所述灰度化圖像中分割出多個游客子圖像。
[0028]所述游客目標(biāo)跟蹤設(shè)備與所述游客目標(biāo)識別設(shè)備連接，對每一個游客子圖像中的游客目標(biāo)進(jìn)行實時跟蹤，在游客子圖像中的游客目標(biāo)消失時，判斷該游客目標(biāo)為沉下，在游客子圖像中的游客目標(biāo)出現(xiàn)時，判斷該游客目標(biāo)為浮上，所述沉浮狀態(tài)統(tǒng)計設(shè)備與所述游客目標(biāo)跟蹤設(shè)備連接，基于所述游客目標(biāo)跟蹤設(shè)備對每一個游客子圖像中的游客目標(biāo)的沉浮判斷，實時統(tǒng)計每一個游客子圖像中游客目標(biāo)的當(dāng)前沉下時間和當(dāng)前浮上時間。
[0029]所述聲吶檢測器2設(shè)置在所述海邊浴場的岸邊水域下，如圖2所示，所述聲吶檢測器2包括發(fā)射換能設(shè)備22，用于在水下發(fā)射聲波，發(fā)射聲波遇到水下目標(biāo)時，將聲波反射回來；接收換能設(shè)備23，用于在水下接收所述水下目標(biāo)反射的聲波；微控制設(shè)備21，與所述發(fā)射換能設(shè)備22和所述接收換能設(shè)備23分別連接，基于發(fā)射聲波特性和接收聲波特性計算所述水下目標(biāo)的相對位置。
[0030]所述主控制器為ARMll嵌入式處理芯片，與所述存儲器、所述聲吶檢測器2、所述沉浮狀態(tài)檢測器3和所述聲光報警器4分別連接，接收所述游客目標(biāo)跟蹤設(shè)備的統(tǒng)計結(jié)果，當(dāng)存在游客子圖像中游客目標(biāo)的當(dāng)前沉下時間超過第一預(yù)定時間閾值時，發(fā)出游客沉沒預(yù)警信號，當(dāng)存在游客子圖像中游客目標(biāo)的當(dāng)前沉下時間超過第二預(yù)定時間閾值時，發(fā)出游客沉沒報警信號，并啟動所述聲吶檢測器。
[0031]所述聲光報警器4包括，語音播放設(shè)備，用于播放與所述游客沉沒預(yù)警信號或所述游客沉沒報警信號對應(yīng)的語音警示文件；報警燈，在接收到所述游客沉沒預(yù)警信號時以第一閃爍頻率閃爍，在接收到所述游客沉沒報警信號時以第二閃爍頻率閃爍，所述第一閃爍頻率小于第二閃爍頻率。
[0032]其中，所述用戶輸入設(shè)備、所述存儲器、所述主控制器I和所述聲光報警器4都設(shè)置在所述海邊浴場的岸邊橫桿下方的儀表盤內(nèi)，所述沉浮狀態(tài)檢測器3設(shè)置在所述海邊浴場的岸邊橫桿上；所述自適應(yīng)遞歸濾波設(shè)備、所述灰度處理設(shè)備、所述游客目標(biāo)識別設(shè)備、所述游客目標(biāo)跟蹤設(shè)備和所述沉浮狀態(tài)統(tǒng)計設(shè)備都分別采用FPGA芯片實現(xiàn)，所采用的FPGA 芯片均為 XILINX 公司的 XC3S1000FT256。
[0033]其中，在所述檢測系統(tǒng)中，還可以包括顯示設(shè)備，位于所述海邊浴場的岸邊橫桿下方的儀表盤上，與所述圖像處理設(shè)備和所述聲吶檢測器2分別連接，用于實時顯示所述海域圖像，還用于實時顯示所述每一個游客子圖像中游客目標(biāo)的當(dāng)前沉下時間和當(dāng)前浮上時間，以及顯示所述聲吶檢測器2的檢測結(jié)果。所述顯示設(shè)備可選為液晶顯示屏，在所述檢測系統(tǒng)中還可以包括供電設(shè)備，位于所述海邊浴場的岸邊橫桿下方的儀表盤內(nèi)，用于為所述檢測系統(tǒng)實時供電，同時可以選擇將所述自適應(yīng)遞歸濾波設(shè)備、所述灰度處理設(shè)備、所述游客目標(biāo)識別設(shè)備、所述游客目標(biāo)跟蹤設(shè)備和所述沉浮狀態(tài)統(tǒng)計設(shè)備集中在一塊集成電路板上。
[0034]另外，自適應(yīng)濾波存在于信號處理、控制、圖像處理等許多不同領(lǐng)域，他是一種更智能更有針對性的濾波方法，通常用于去噪。在圖像處理中，自適應(yīng)濾波是指在一張圖像的不同區(qū)域具有各自的圖像特性時，分別針對這些不同特性選取最優(yōu)的、各不相同的參數(shù)、濾波器或濾波方法進(jìn)行濾波。在信號與系統(tǒng)等其他領(lǐng)域中，他可以在無需先驗知識的條件下，通過自學(xué)習(xí)，適應(yīng)或跟蹤外部環(huán)境的非平穩(wěn)隨機(jī)變化，并最終逼近維納濾波器或卡爾曼濾波器的最優(yōu)濾波性能。
[0035]自適應(yīng)濾波可適用于通信、控制、雷達(dá)、聲吶、地震、生物等多個領(lǐng)域。自適應(yīng)濾波器使用期望和反饋來調(diào)整濾波器系數(shù)以及頻率響應(yīng)。常用的自適應(yīng)濾波技術(shù)有:自適應(yīng)LMS (最小均方)濾波器、自適應(yīng)格型濾波器、自適應(yīng)遞歸濾波器、頻域和子帶自適應(yīng)濾波器、自適應(yīng)無限脈沖響應(yīng)濾波器、盲自適應(yīng)濾波器、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)非線性自適應(yīng)濾波器等。
[0036]另外，聲吶是英文縮寫“SONAR”的音譯，其中文全稱為:聲音導(dǎo)航與測距，即SoundNavigat1n And Ranging，是一種利用聲波在水下的傳播特性，通過電聲轉(zhuǎn)換和信息處理，完成水下探測和通訊任務(wù)的電子設(shè)備。
[0037]聲吶有主動式和被動式兩種類型，屬于聲學(xué)定位的范疇。聲吶是利用水中聲波對水下目標(biāo)進(jìn)行探測、定位和通信的電子設(shè)備，是水聲學(xué)中應(yīng)用最廣泛、最重要的一種裝置。作為一種聲學(xué)探測設(shè)備，主動式聲吶是在英國首先投入使用的。由于電磁波在水中衰減的速率非常的高，無法作為偵測的訊號來源，以聲波探測水面下的人造物體成為運用最廣泛的手段。聲吶技術(shù)常用于探測水底下的物體，或者是以其作為導(dǎo)航的依據(jù)。
[0038]采用本實用新型的海邊浴場游客沉浮狀態(tài)檢測系統(tǒng)，針對現(xiàn)有檢測系統(tǒng)主要依賴人工監(jiān)控而存在的監(jiān)控面不全、監(jiān)控效率不高以及監(jiān)控水平有差異的技術(shù)問題，利用圖像采集、識別和跟蹤技術(shù)以獲得海域上的每一個游客目標(biāo)，合理分析游客目標(biāo)沉浮狀態(tài)以決定是否啟動聲納搜索和聲光報警，從而提高了海邊浴場安保部門的反應(yīng)速度和監(jiān)控效率。
[0039]可以理解的是，雖然本實用新型已以較佳實施例披露如上，然而上述實施例并非用以限定本實用新型。對于任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本實用新型技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對本實用新型技術(shù)方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種海邊浴場游客沉浮狀態(tài)檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測系統(tǒng)包括聲吶檢測器、沉浮狀態(tài)檢測器、主控制器和聲光報警器，所述沉浮狀態(tài)檢測器基于圖像分析以檢測海邊浴場預(yù)設(shè)海域內(nèi)的各個游客的沉浮狀態(tài)，所述聲吶檢測器用于檢測海邊浴場預(yù)設(shè)海域內(nèi)的水下目標(biāo)，所述聲光報警器用于提供聲光報警信號，所述主控制器與所述聲吶檢測器、所述沉浮狀態(tài)檢測器和所述聲光報警器分別連接，基于所述沉浮狀態(tài)檢測器的檢測結(jié)果確定是否啟動所述聲吶檢測器和所述聲光報警器。
2.如權(quán)利要求1所述的海邊浴場游客沉浮狀態(tài)檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測系統(tǒng)還包括: 用戶輸入設(shè)備，用于根據(jù)用戶的操作，預(yù)先調(diào)整所述沉浮狀態(tài)檢測器所檢測的海邊浴場的預(yù)設(shè)海域； 存儲器，與所述用戶輸入設(shè)備連接，用于存儲所述預(yù)設(shè)海域，還用于存儲游客灰度特征和第一預(yù)定時間閾值和第二預(yù)定時間閾值，所述游客灰度特征用于將圖像中的游客與背景分離，所述第一預(yù)定時間閾值小于所述第二預(yù)定時間閾值； 所述沉浮狀態(tài)檢測器包括 高清攝像設(shè)備，由電動云臺、驅(qū)動結(jié)構(gòu)和高清攝像頭組成，所述高清攝像頭的分辨率為1920 X 1080，被固定在所述電動云臺上，所述驅(qū)動結(jié)構(gòu)與所述存儲器和所述電動云臺分別連接，根據(jù)所述預(yù)設(shè)海域發(fā)出驅(qū)動信號，以驅(qū)動所述電動云臺的電動機(jī)，從而控制所述高清攝像頭的拍攝方向，實時拍攝所述預(yù)設(shè)海域的海域圖像； 圖像處理設(shè)備，由自適應(yīng)遞歸濾波設(shè)備、灰度處理設(shè)備、游客目標(biāo)識別設(shè)備、游客目標(biāo)跟蹤設(shè)備和沉浮狀態(tài)統(tǒng)計設(shè)備組成，所述自適應(yīng)遞歸濾波設(shè)備與所述高清攝像頭連接，對所述海域圖像執(zhí)行自適應(yīng)遞歸濾波處理，以輸出濾波圖像，所述灰度處理設(shè)備與所述自適應(yīng)遞歸濾波設(shè)備連接，以對所述濾波圖像灰度化，以輸出灰度化圖像，所述游客目標(biāo)識別設(shè)備與所述灰度處理設(shè)備和所述存儲器分別連接，將所述灰度化圖像的每一個像素的灰度值與所述游客灰度特征比較，以確定被比較的像素是否屬于游客像素，由此從所述灰度化圖像中分割出多個游客子圖像，所述游客目標(biāo)跟蹤設(shè)備與所述游客目標(biāo)識別設(shè)備連接，對每一個游客子圖像中的游客目標(biāo)進(jìn)行實時跟蹤，在游客子圖像中的游客目標(biāo)消失時，判斷該游客目標(biāo)為沉下，在游客子圖像中的游客目標(biāo)出現(xiàn)時，判斷該游客目標(biāo)為浮上，所述沉浮狀態(tài)統(tǒng)計設(shè)備與所述游客目標(biāo)跟蹤設(shè)備連接，基于所述游客目標(biāo)跟蹤設(shè)備對每一個游客子圖像中的游客目標(biāo)的沉浮判斷，實時統(tǒng)計每一個游客子圖像中游客目標(biāo)的當(dāng)前沉下時間和當(dāng)前浮上時間； 所述聲吶檢測器設(shè)置在所述海邊浴場的岸邊水域下，包括 發(fā)射換能設(shè)備，用于在水下發(fā)射聲波，發(fā)射聲波遇到水下目標(biāo)時，將聲波反射回來； 接收換能設(shè)備，用于在水下接收所述水下目標(biāo)反射的聲波； 微控制設(shè)備，與所述發(fā)射換能設(shè)備和所述接收換能設(shè)備分別連接，基于發(fā)射聲波特性和接收聲波特性計算所述水下目標(biāo)的相對位置； 所述主控制器為ARMll嵌入式處理芯片，與所述存儲器、所述聲吶檢測器、所述沉浮狀態(tài)檢測器和所述聲光報警器分別連接，接收所述游客目標(biāo)跟蹤設(shè)備的統(tǒng)計結(jié)果，當(dāng)存在游客子圖像中游客目標(biāo)的當(dāng)前沉下時間超過第一預(yù)定時間閾值時，發(fā)出游客沉沒預(yù)警信號，當(dāng)存在游客子圖像中游客目標(biāo)的當(dāng)前沉下時間超過第二預(yù)定時間閾值時，發(fā)出游客沉沒報警信號，并啟動所述聲吶檢測器； 所述聲光報警器包括 語音播放設(shè)備，用于播放與所述游客沉沒預(yù)警信號或所述游客沉沒報警信號對應(yīng)的語音警示文件； 報警燈，在接收到所述游客沉沒預(yù)警信號時以第一閃爍頻率閃爍，在接收到所述游客沉沒報警信號時以第二閃爍頻率閃爍，所述第一閃爍頻率小于第二閃爍頻率； 其中，所述用戶輸入設(shè)備、所述存儲器、所述主控制器和所述聲光報警器都設(shè)置在所述海邊浴場的岸邊橫桿下方的儀表盤內(nèi)，所述沉浮狀態(tài)檢測器設(shè)置在所述海邊浴場的岸邊橫桿上； 其中，所述自適應(yīng)遞歸濾波設(shè)備、所述灰度處理設(shè)備、所述游客目標(biāo)識別設(shè)備、所述游客目標(biāo)跟蹤設(shè)備和所述沉浮狀態(tài)統(tǒng)計設(shè)備都分別采用FPGA芯片實現(xiàn)，所采用的FPGA芯片均為 XILINX 公司的 XC3S1000FT256。
3.如權(quán)利要求2所述的海邊浴場游客沉浮狀態(tài)檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測系統(tǒng)還包括: 顯示設(shè)備，位于所述海邊浴場的岸邊橫桿下方的儀表盤上，與所述圖像處理設(shè)備和所述聲吶檢測器連接，用于實時顯示所述海域圖像，還用于實時顯示所述每一個游客子圖像中游客目標(biāo)的當(dāng)前沉下時間和當(dāng)前浮上時間，以及顯示所述聲吶檢測器的檢測結(jié)果。
4.如權(quán)利要求3所述的海邊浴場游客沉浮狀態(tài)檢測系統(tǒng)，其特征在于: 所述顯不設(shè)備為液晶顯不屏。
5.如權(quán)利要求2所述的海邊浴場游客沉浮狀態(tài)檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測系統(tǒng)還包括: 供電設(shè)備，位于所述海邊浴場的岸邊橫桿下方的儀表盤內(nèi)，用于為所述檢測系統(tǒng)實時供電。
6.如權(quán)利要求2所述的海邊浴場游客沉浮狀態(tài)檢測系統(tǒng)，其特征在于: 將所述自適應(yīng)遞歸濾波設(shè)備、所述灰度處理設(shè)備、所述游客目標(biāo)識別設(shè)備、所述游客目標(biāo)跟蹤設(shè)備和所述沉浮狀態(tài)統(tǒng)計設(shè)備集中在一塊集成電路板上。
【文檔編號】G06K9/00GK204217069SQ201420738092
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月27日
【發(fā)明者】不公告發(fā)明人 申請人:無錫北斗星通信息科技有限公司