[发明专利]一种基于无人机的户外游泳监控系统及监控方法

说明书

本发明公开了一种基于无人机的户外游泳监控系统及监控方法，所述监控系统包括设置在无人机上的机载系统，所述机载系统包括摄像头、主控单元、报警模块、无线传输模块，所述摄像头将采集的视频数据发送至主控单元，所述主控单元通过无线传输模块将视频数据传递至云端服务器中，所述主控单元与报警模块连接，用于发出报警信号驱赶游泳者；所述无人机按照预设的线路在水域上空飞行。本发明的优点在于：采用无人机巡航的方式拍摄视频并上传至云端服务器，方便远程监控；同时在无人机上的主控板集成游泳识别模型，可以做到自动识别发出报警驱赶游泳者。

技术领域

本发明涉及安全监控领域，特别涉及一种基于无人机的户外游泳监控系统及监控方法。

背景技术

户外散布的大小湖泊、江河成为野游者的“乐园”，导致了每年户外溺亡事故频发。虽然相关管理部门开展了教育、人工劝阻、设立标志标牌等手段，但野泳现象还是屡禁不止。传统的一些市区湖泊还有可能会有人工巡检的方式来巡逻驱赶游泳人群，如市区及郊区的公园内的湖泊等。但是仅仅依靠人工巡逻的方式来进行监控，耗时耗力。随着技术的反战，如果可以以机器巡逻代替人工巡逻，及时发现下水游泳者，发出报警及反馈信息，则可以降低溺水事件发生概率，也减轻了工作人员的负担，降低成本。基于此，本申请提供一种基于无人机的游泳监控方案。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于无人机的户外游泳监控系统及监控方法，用于采用无人机巡逻的方式是识别出游泳者，从而及时发出报警信号。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种基于无人机的户外游泳监控系统，包括设置在无人机上的机载系统，所述机载系统包括摄像头、主控单元、报警模块、无线传输模块，所述摄像头将采集的视频数据发送至主控单元，所述主控单元通过无线传输模块将视频数据传递至云端服务器中，所述主控单元与报警模块连接，用于发出报警信号驱赶游泳者；所述无人机按照预设的线路在水域上空飞行。

所述主控单元中预先设置游泳识别模型，通过采集的视频数据识别出水域中的游泳者。

所述报警模块包括声卡、音频功放、喇叭，所述声卡接收主控单元的输出控制信号后通过音频功放驱动喇叭发出报警信号。

所述主控单元与GPS模块连接，用于获取无人机的实时位置信息并发送至云端服务器中，所述云端服务器网络与监控人员的移动终端连接。

所述摄像头设置在无人机的底部以采集无人机下方的视频数据。

一种基于无人机的户外游泳监控方法，包括如下步骤：

步骤1：无人机按照预设的路线进行巡航并实时采集视频数据；

步骤2：通过预先设置的游泳识别模型对拍摄的视频数据进行处理，识别出游泳者；

步骤3：在识别出游泳者后驱动报警模块发出报警信号以驱赶游泳者。

步骤4：将采集的视频数据、识别到游泳者时的位置数据发送至云端服务器中；

步骤5：云端服务器将视频数据、位置数据发送至监控人员的移动终端中。

预先设置的游泳识别模型的采用神经网络识别模型，模型经训练后设置在无人机的主控单元中，用于识别出视频中的游泳者。

神经网络模型的训练方法包括：

数据采集与预处理阶段：采用无人机对有游泳者游泳的水域及周边进行视频采集生成视频库；从视频库中提取图像帧，对图像帧中存在游泳者的图像进行人工标注；将所有图像帧归一化到统一尺寸，生成数据集；

构建目标检测神经网络，将数据集分为训练数据集和验证数据集，将训练数据集用于目标检测神经网络的训练，直到网络性能评估指标map值满足要求，生成游泳检测模型，同时采用验证数据集验证游泳者目标检测模型的目标检测性能。