一种溺水的识别方法、装置、摄像头及计算机系统制造方法及图纸

本申请公开了一种溺水的识别方法、装置、摄像头及计算机系统，所述方法包括获取摄像头拍摄的实时图像，所述实时图像至少包括第一图像帧及所述第一图像帧的预设个数的相邻帧；识别所述实时图像中包含的游泳者及所述游泳者的姿态，所述姿态包括直立姿态及非直立姿态；当识别出所述游泳者为直立姿态时，确定所述第一图像帧中所述游泳者的图像相对于所述相邻帧中所述游泳者的图像的形状变化程度；当所述形状变化程度超过第一预设阈值时，确定所述游泳者溺水并发出警告，节省了多摄像头信息叠加所需的运算及部署多摄像头所需的硬件成本，且实现了根据直立姿态时人体的形状变化程度判断人体是否发生溺水，保证了识别的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种溺水的识别方法、装置、摄像头及计算机系统
本专利技术涉及视频监控及计算机视觉领域，尤其涉及一种溺水的识别方法、装置、摄像头及计算机系统。
技术介绍
为了保证游泳者的安全，可以对游泳者进行监控以避免发生溺水事件。现有技术中，主要存在三种对溺水事件的监测报警系统：系统一：游泳者佩戴检测设备。该系统主要通过游泳者佩戴的手环或头箍等装置监控及计算游泳者在水面下的心跳频率及停留时间等信息，以判断游泳者是否处于溺水状态。然而，由于设备容易损坏，此系统在使用的过程中产生的损耗较大，且准确率不高，带给游泳者自身很多不便，因此使用率不高。系统二：通过声呐检测游泳者是否发生溺水。该方法将声呐收发装置安装于游泳池底部，使用探测器根据声呐的信号判断障碍物是否存在，当测量目标在预设时间内不发生运动，则判断发生了溺水行为。但是该方法在实际应用时所需的支撑电压远超过泳池用电安全界限，而且很容易发生溺水行为的误检，因此没有得到广泛的使用。系统三：基于视频监控检测游泳者是否溺水。如以色列某公司研发的CORAL系统，由太阳能供电的视频监测系统、水下摄像机等传感报警器和手机应用程序组成。视频检测系统不断分析从水下摄像机捕获的实时视频，当检测到溺水风险时即发出警报，并通过智能手机警报和通知，该系统主要用于私人游泳池溺水检测。以及法国VisionIQ公司研发的Poseidon系统，将架空和水下摄像头技术相结合，在泳池周围设置多个摄像头，并保持所有摄像机同时运行，以准确区分泳池内部的情况。如果有人在泳池底部静止不动10秒钟，则系统会发出警报，在泳池边的显示屏上向游泳救生员提供游泳者的位置。意大利公司研发的AngelEye系统，主要针对大容量的公共、市政、水上公园和住宅游泳池。当该系统在检测到游泳者没有运动或“无目的”运动(游泳者无法到达水面呼吸或向救生员发出求救信号的动作)且持续时间超过时间阈值(通常7-12秒)时会发出警报。基于上述可知，现有技术中基于视觉的泳池溺水检测方法及系统存在以下缺陷：一、判断人体溺水的方式多通过检测人体处于池底时一段时间内是否发生运动，当超过预设的时间阈值即判定为溺水。这种溺水行为的判定方式过于单一，不能全面捕捉到泳池中的溺水行为；二、图像处理单元大都安装于后端服务器，由摄像头获取图像之后通过无线模块传输至后端服务器统一处理，这种处理方式由于多了一步图像远程传输的中间环节，无形中为总体系统引入了不稳定因素，且容易造成时延；三、摄像头大都安置于水下，需要多个摄像头协同工作才能获取泳池的全景信息，提高了系统的复杂性及硬件成本，进而影响了设备的维护成本。
技术实现思路
为了解决现有技术的不足，本专利技术的主要目的在于提供一种溺水的识别方法、装置、摄像头及计算机系统。为了达到上述目的，第一方面本专利技术提供了一种溺水的识别方法，所述方法包括：获取摄像头拍摄的实时图像，所述实时图像至少包括第一图像帧及所述第一图像帧的预设个数的相邻帧；识别所述实时图像中包含的游泳者及所述游泳者的姿态，所述姿态包括直立姿态及非直立姿态；当识别出所述游泳者为直立姿态时，确定所述第一图像帧中所述游泳者的图像相对于所述相邻帧中所述游泳者的图像的形状变化程度；当所述形状变化程度超过第一预设阈值时，确定所述游泳者溺水并发出警告。在一些实施例中，所述方法包括：当识别出所述游泳者为非直立姿态时，根据所述实时图像确定所述游泳者游泳的实时速度；当所述实时速度低于第二预设阈值的持续时间超过第三预设阈值时，确定所述游泳者溺水并发出警告。在一些实施例中，所述识别所述实时图像中包含的游泳者及所述游泳者的姿态包括：使用所述摄像头的预设框架，识别所述实时图像中包含的游泳者及所述游泳者的姿态，所述预设框架由经训练的预设模型转换获得；所述当识别出所述游泳者为直立姿态时，确定所述第一图像帧中所述游泳者的图像相对于所述相邻帧中所述游泳者的图像的形状变化程度包括：当识别出所述游泳者为直立姿态时，所述摄像头采用预设算法确定所述第一图像帧中所述游泳者的图像相对于所述相邻帧中所述游泳者的图像的形状变化程度。在一些实施例中，所述预设框架包括NCNN推理框架。在一些实施例中，所述预设算法包括粒子滤波器。在一些实施例中，所述当识别出所述游泳者为直立姿态时，确定所述第一图像帧中所述游泳者的图像相对于所述相邻帧中所述游泳者的图像的形状变化程度包括：根据所述实时图像，确定所述游泳者所处的预设水域，所述预设水域包括预设深水区及预设浅水区；当所述游泳者处于预设浅水区时，确定所述游泳者未溺水；所述当所述形状变化程度超过第一预设阈值时，确定所述游泳者溺水并发出警告包括：当所述游泳者处于预设深水区及所述形状变化程度超过第一预设阈值时，确定所述游泳者溺水并发出警告。第二方面，本申请公开了一种溺水的识别装置，所述装置包括：获取模块，用于获取摄像头拍摄的实时图像，所述实时图像至少包括第一图像帧及所述第一图像帧的预设个数的相邻帧；识别模块，用于识别所述实时图像中包含的游泳者及所述游泳者的姿态，所述姿态包括直立姿态及非直立姿态；处理模块，用于当识别出所述游泳者为直立姿态时，确定所述第一图像帧中所述游泳者的图像相对于所述相邻帧中所述游泳者的图像的形状变化程度；告警模块，用于当所述形状变化程度超过第一预设阈值时，确定所述游泳者溺水并发出警告。在一些实施例中，，所述处理模块还可用于当识别出所述游泳者为非直立姿态时，根据所述实时图像确定所述游泳者游泳的实时速度；所述告警模块还可用于当所述实时速度低于第二预设阈值的持续时间超过第三预设阈值时，确定所述游泳者溺水并发出警告。第三方面，本申请公开了一种摄像头，所述摄像头包括：摄像装置，用于拍摄实时图像；处理装置，所述处理装置用于获取摄像头拍摄的实时图像，所述实时图像至少包括第一图像帧及所述第一图像帧的预设个数的相邻帧；识别所述实时图像中包含的游泳者及所述游泳者的姿态，所述姿态包括直立姿态及非直立姿态；当识别出所述游泳者为直立姿态时，确定所述第一图像帧中所述游泳者的图像相对于所述相邻帧中所述游泳者的图像的形状变化程度；当所述形状变化程度超过第一预设阈值时，确定所述游泳者溺水并发出警告。第四方面，本申请公开了一种计算机系统，所述系统包括：一个或多个处理器；以及与所述一个或多个处理器关联的存储器，所述存储器用于存储程序指令,所述程序指令在被所述一个或多个处理器读取执行时，执行如下操作：获取摄像头拍摄的实时图像，所述实时图像至少包括第一图像帧及所述第一图像帧的预设个数的相邻帧；识别所述实时图像中包含的游泳者及所述游泳者的姿态，所述姿态包括直立姿态及非直立姿态；当识别出所述游泳者为直立姿态时，确定所述第一图像帧中所述游泳者的图像相对于所述相邻帧中所述游泳者的图像的形状变化程度；当所述形状变化程度超过第一预设阈值本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种溺水的识别方法，其特征在于，所述方法包括：/n获取摄像头拍摄的实时图像，所述实时图像至少包括第一图像帧及所述第一图像帧的预设个数的相邻帧；/n识别所述实时图像中包含的游泳者及所述游泳者的姿态，所述姿态包括直立姿态及非直立姿态；/n当识别出所述游泳者为直立姿态时，确定所述第一图像帧中所述游泳者的图像相对于所述相邻帧中所述游泳者的图像的形状变化程度；/n当所述形状变化程度超过第一预设阈值时，确定所述游泳者溺水并发出警告。/n

【技术特征摘要】
1.一种溺水的识别方法，其特征在于，所述方法包括：
获取摄像头拍摄的实时图像，所述实时图像至少包括第一图像帧及所述第一图像帧的预设个数的相邻帧；
识别所述实时图像中包含的游泳者及所述游泳者的姿态，所述姿态包括直立姿态及非直立姿态；
当识别出所述游泳者为直立姿态时，确定所述第一图像帧中所述游泳者的图像相对于所述相邻帧中所述游泳者的图像的形状变化程度；
当所述形状变化程度超过第一预设阈值时，确定所述游泳者溺水并发出警告。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括：
当识别出所述游泳者为非直立姿态时，根据所述实时图像确定所述游泳者游泳的实时速度；
当所述实时速度低于第二预设阈值的持续时间超过第三预设阈值时，确定所述游泳者溺水并发出警告。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述识别所述实时图像中包含的游泳者及所述游泳者的姿态包括：
使用所述摄像头的预设框架，识别所述实时图像中包含的游泳者及所述游泳者的姿态，所述预设框架由经训练的预设模型转换获得；
所述当识别出所述游泳者为直立姿态时，确定所述第一图像帧中所述游泳者的图像相对于所述相邻帧中所述游泳者的图像的形状变化程度包括：
当识别出所述游泳者为直立姿态时，所述摄像头采用预设算法确定所述第一图像帧中所述游泳者的图像相对于所述相邻帧中所述游泳者的图像的形状变化程度。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预设框架包括NCNN推理框架。


5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述预设算法包括粒子滤波器。


6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述当识别出所述游泳者为直立姿态时，确定所述第一图像帧中所述游泳者的图像相对于所述相邻帧中所述游泳者的图像的形状变化程度包括：
根据所述实时图像，确定所述游泳者所处的预设水域，所述预设水域包括预设深水区及预设浅水区；
当所述游泳者处于预设浅水区时，确定所述游泳者未溺水；
所述当所述形状变化程度超过第一预设阈值时，确定所述游泳者溺水并发出警告包括：
当所述游泳者处于预设深水区及所述形状变化程度超过第一预设阈值时，确定...

【专利技术属性】
技术研发人员：荆伟，贺稳定，孙皓，代利坚，许立群，
申请(专利权)人：苏宁云计算有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32