(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210681766.5 (22)申请日 2022.06.15 (71)申请人 福州大学 地址 350108 福建省福州市晋 江市金井镇 水城路1号福州大 学 (72)发明人 张永爱　肖智阳　林坚普　廖礼钊　 林志贤　 (74)专利代理 机构 深圳市创富知识产权代理有 限公司 4 4367 专利代理师 王丽霞 (51)Int.Cl. G08B 21/08(2006.01) G06T 7/246(2017.01) G06V 20/17(2022.01) G06V 20/52(2022.01)G06V 40/20(2022.01) G06V 40/10(2022.01) G06T 7/292(2017.01) (54)发明名称 一种海滩监控溺水防护系统 (57)摘要 本发明公开了一种海 滩监控溺水防护系统， 该系统包括： 固定监控模块和无人机巡航监控模 块， 用于控制固定的第一摄像机和搭载在无人机 上的第二摄像机进行监控； 图像采集控制模块， 用于响应于第一摄像机和/或第二摄像机的监控 画面中的高危区域出现游客， 控制第一摄像机 和/或第二摄像机以高危区域为中心进行放大， 并以预设时间间隔连续采集海滩图片； 溺水识别 模块， 用于识别各张海滩图片中各个位置的环境 信息、 游客行为以及游客姿势； 进而根据环境信 息、 游客姿势以及游客行为， 判断游客是否溺水； 告警模块， 用于响应于游客溺水， 向服务器终端 发送告警信息。 本发明可以有效提高溺水识别准 确率， 保障游客 生命安全。 权利要求书2页 说明书15页 附图7页 CN 115171336 A 2022.10.11 CN 115171336 A 1.一种海滩监控溺水防护系统， 其特征在于， 所述系统包括： 固定监控模块、 无人机巡 航监控模块、 图像采集控制模块、 溺水识别模块以及告警模块； 所述固定监控模块， 用于控制固定设置在海滩预设位置的第一摄像机对海滩进行监 控； 所述无人机巡航监控模块， 用于控制搭载有第 二摄像机的无人机在所述海滩上空 的预 设高度对所述海滩进行巡航 监控； 所述图像采集控制模块， 用于响应于所述第一摄像机和/或所述第二摄像机的监控画 面中的高危区域出现游客， 控制所述第一摄像机和/或所述第二摄像机以所述高危区域为 中心进行放大， 并以预设时间间隔连续采集海滩图片； 其中， 所述高危区域为根据不同时间 段的涨落潮情况进行划分的； 所述溺水识别模块， 用于识别各张所述海滩图片中各个位置的环境信息、 游客运动信 息以及游客姿势； 再根据各张所述海滩图片的环境信息获得所述潮汐情况， 根据潮汐情况 和所述游客运动信息， 获得所述游客行为； 进而根据所述环 境信息、 所述游客姿势以及所述 游客行为， 判断所述游客是否溺水； 其中， 所述游客运动信息包括所述游客的运动轨迹和运 动速度， 所述潮汐情况包括潮汐方向和潮汐速度； 所述告警模块， 用于响应于所述游客溺水， 向服 务器终端发送告警信息 。 2.根据权利要求1所述的海滩监控溺水防护系统， 其特征在于， 所述溺水识别模块包 括： 环境识别子模块、 运动轨迹识别子模块、 行为判断子模块、 姿势识别子模块以及溺水判 断子模块； 所述环境识别子模块， 用于对各张所述海滩图片中各个位置的环境进行识别， 将各个 位置按照是否有 水划分为海水区和沙滩区； 并根据各张所述海滩图片的环境信息获得所述 潮汐情况； 所述运动轨迹识别子模块， 用于识别多张连续的所述海滩图片中各个所述游客的位 置， 确定各个所述游客的所述 运动轨迹和所述 运动速度； 所述行为判断子模块， 用于根据所述运动轨迹、 所述运动速度和所述潮汐情况， 获得所 述游客行为； 所述姿势识别子模块， 用于识别所述海滩图片中所述游客的关节点， 并根据所述游客 的关节点获得 所述游客姿势； 所述溺水判断子模块， 用于根据所述游客身处的所述环境信息、 所述游客行为以及所 述游客姿势， 判断所述游客是否溺水。 3.根据权利要求2所述的海滩监控溺水防护系统， 其特征在于， 所述运动轨迹识别子模 块包括： 追踪单 元、 轨迹确定单 元以及速度确定单 元； 所述追踪单 元， 用于追踪同一所述游客在多张连续的所述海滩图片中的位置； 所述轨迹确定单元， 用于根据同一所述游客在多张连续的所述海滩图片中的位置以及 所述海滩图片中参照物的位置， 确定所述游客的所述 运动轨迹； 所述速度确定单元， 用于根据 所述海滩图片采集的所述预设时间间隔以及所述运动轨 迹获得， 获得 所述游客的所述 运动速度。 4.根据权利要求2所述的海滩监控溺水防护系统， 其特征在于， 所述行为判断子模块具 体用于：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115171336 A 2判断所述游客的所述运动轨迹是否与所述潮汐方向相同， 若不相同， 则判断所述游客 行为为非溺水 行为； 若相同， 则对比所述游客的所述运动速度与所述潮汐速度， 若所述运动速度与所述涨 落速度的差值大于预设差值， 则判定所述游客行为为非溺水行为； 若所述运动速度与所述 涨落速度的差值小于或等于预设差值， 则判定所述游客行为 为溺水行为。 5.根据权利要求2所述的海滩监控溺水防护系统， 其特征在于， 所述姿势识别 子模块包 括： 关节点识别单 元、 关节距离计算单 元以及姿势获得 单元； 所述关节点识别单 元， 用于追踪并识别所述海滩图片中所述游客的各个关节点 位置； 所述关节 距离计算单 元， 用于根据各个所述关节点 位置， 获得 所述关节点间距离； 所述姿势获得单元， 用于根据所述关节点位置和所述关节点间距离， 获得所述游客姿 势。 6.根据权利要求2所述的海滩监控溺水防护系统， 其特征在于， 溺水判断子模块包括： 权重施加单 元、 程度赋值单 元、 加权求和单 元以及溺水等级确定单 元； 所述权重施加单元， 用于对所述游客身处 的所述环境信 息施加权重A、 对所述游客行为 施加权重B以及对所述游客姿势 施加权重C； 其中， A、 B以及C为 正数， 且C＞A＞B； 所述程度赋值单元， 用于根据 水深对所述游客身处 的所述环境信 息赋值a； 根据 所述运 动轨迹、 所述运动速度与所述潮汐速度的相近度对 所述游客行为赋值b； 根据所述游客姿势 与预设溺水姿势的相似度对所述游客姿势赋值c； 所述加权求和单元， 用于根据S＝A ×a+B×b+C×c， 获得危险等级S的值； 其中， 所述危 险等级S的值越大说明所述游客越危险； 所述溺水等级确定单元， 用于响应于危险等级S的值落在不同阈值范围内， 对溺水等级 进行确定 。 7.根据权利要求6所述的海滩监控溺水防护系统， 其特征在于， 所述告警模块具体用 于： 向所述服务器终端发送包括所述溺水等级的告警信 息， 以使所述服务器终端根据溺水 等级制定救援方案 。 8.根据权利要求1所述的海滩监控溺水防护系统， 其特征在于， 所述图像采集控制模块 包括： 小目标检测子模块以及采集控制子模块； 所述小目标检测子模块， 用于对所述第一摄像机和/或所述第二摄像机画面中的所述 游客是否出现所述高危区域进行识别； 所述采集控制子模块， 用于响应于所述游客出现在所述高危区域， 将所述第一摄像机 和/或所述第二摄像机的监控资源分配给所述高危区域， 并以所述高危区域为中心对监控 画面进行放大， 以预设时间 间隔连续采集所述海滩图片。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115171336 A 3