[发明专利]一种泳池溺水监控检测装置

说明书

技术领域：

本发明属于视频监控技术领域，涉及一种利用摄像机对游泳池中可能出现的溺水行为进行监控检测的装置及其方法，具体涉及一种泳池溺水监控检测装置。

背景技术：

目前室内游泳池中初学者常因不熟悉水性，在水中容易失去身体平衡并呛水，进而造成溺水事故，而有些已学会的游泳者，由于抽筋、相互间突然的碰撞、突发疾病、精神紧张等也极易可能发生溺水情况。国内游泳池中的检测系统大都是通过依靠救护人员，判断是否发生溺水，由于人眼观察范围有限，不容易意识到危险情况的发生，导致溺水事故频繁发生。溺水死亡事故发生于日场与夜场的概率近似。而在夜场开放中普遍存在照明亮度达不到国家规定标准(水面照度不得低于80勒克斯，并备有应急照明灯)的现象，从而导致救生员观察的范围受到影响，降低了对游泳者监护的安全性。

目前溺水报警常用的有以下几种方法：(1)救生员监控：救生员在泳池瞭望椅上扫视责任区内的游泳者或通过水上摄像机监控整个泳池的状况，发现有疑似溺水者时，立即下水营救，此方法成本较低，应用广泛，但救生员需要保持注意力高度集中，要忍受长时间的精神紧张，易产生工作疲劳，且救生员不易观察深水中的情况，监控效率较低，很难在第一时间发现溺水者并展开营救；(2)游泳者身上携带的检测器：让游泳者游泳时携带一定的监控装置，如类似裤带、项环等，例如中国专利201620010416.6公开的一种泳池防溺水安全系统，包括防水手环和监控系统，如果游泳者所处的位置低于设定的安全深度，或者超过一定的设定时间，监测装置就会发生警告，另外有的监测装置使用麦克风系统去监测游泳者的心跳和呼吸声音，并进一步测量这些声音消失和出现的间隔，从而决定游泳者是否溺水，由于误报率高，给游泳者带来不便，且系统安装、使用和维护耗资很大，因此未被广泛普及，投入使用；(3)简单的摄像机监控报警系统：把摄像机置于泳池的底部或者安装在水池的四壁，计算机对视频简单处理并计算，从而判断是否发生溺水，成本低廉，例如中国专利号201120080648.6公开的一种基于摄像网络的泳池防溺水预警系统，这种系统的缺点是：计算方法不够科学严谨，误报率较高，且发现溺水后采取救援，这就延误了最佳的施救时间。随着游泳池业在安全观点方面的要求，消费者的安全观念意识逐步加强，越来越多的相关器械纷纷进入市场，因此发明一种能够安全有效并反应迅速的检测发生溺水的泳池溺水监控检测装置很具有市场前景。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计一种利用水上水下摄像机监控并运用计算机系统中的软件处理中的算法进行检测跟踪的预防泳池溺水监控检测装置。

为了实现上述目的，本发明涉及的泳池溺水监控检测装置组成的主体结构包括：电源、防水电缆、水上摄像机、水下摄像机、偏光镜、计算机处理单元、LED监控器、体态检测器、信号发送器、信号接收器和呼叫器，各部件按照电学原理和现场布局，电信息连通组合成监控检测系统装置；电源采用输出直流24V电压的市售稳压电源；水上摄像机和水下摄像机为网络摄像机，含有网络输出接口，能够直接将摄像机接入本地局域网并传递信息，防水电缆用于连接电源和水上摄像机、水下摄像机；安装有偏光镜的水上摄像机和水下摄像机的输出端分别连接计算机处理单元的串口端，计算机处理单元中安装有视频处理软件，能够准确处理水上摄像机和水下摄像机录制的视频，显示游泳者的状态，检测并处理分析出游泳者的溺水情况；计算机处理单元的输出端连接LED监控器的输入端，LED监控器具有高清晰度分辨率，能够实时显示溺水者的清晰状态；溺水者携带的体态检测器内部设置具有信息传感、信息处理和自供电功能，信息传感器采用的器件包括压力传感器、温度传感器和心率传感器，能够检测游泳者心率、潜入水下时间、手臂挥动次数和频率，传感功能实时采集游泳者状态数据经过具有信息处理功能的单片机处理后，将检测到的溺水信息经信号发送器发射出去，体态检测器的电源采用可充电形式纽扣电池，供电电压为3V；计算机处理单元的输出端和体态检测器的输出端分别连接有信号发送器，将溺水报警信号以无线电磁波的形式发送给救生员携带的信号接收器，救生员再通过呼叫器通知其他工作人员，开展施救；整体式系统装置能够实现连续稳定的自动检测监控功能，对所监控区域实现有效的监控与检测及其报警；

本发明涉及的泳池溺水监控检测装置，其具体的监控检测工艺包括以下步骤：

(1)监控与匹配目标：