[发明专利]一种泳池监控报警系统

说明书

一种泳池监控报警系统，包括带有水压检测和定位模块的泳帽、高清全景摄像头、PC端或服务器端及显示器、救生人员的手机app；带有水压检测和定位的泳帽：泳帽装有水压传感器、定位模块、Wifi模块和嵌入式微控制器，水压传感器、定位模块、Wifi模块均连接到嵌入式微控制器；泳者须戴所述泳帽，水压传感器用来检测游泳者头部是否在水面下或再给出水面下的位置，若在水面下，将判断信息传入嵌入式微控制器；定位模块实现实时定位，将游泳者在游泳池的坐标信息传入嵌入式微控制器；嵌入式微控制器通过Wifi模块将收到的信息传入PC端或服务器端。

技术领域

本发明涉及人工智能方法在安全防控领域的应用，尤其是基于卷积神经网络的(儿童)泳池监控报警系统与方法。

背景技术

随着21世纪持续的经济快速增长，人们越来越重视儿童身心的全面发展，更多的家长选择带孩子进行游泳锻炼，因为游泳的好处颇多，比如让儿童更聪明、提高睡眠质量、增强心肺功能、有助于长高、有助于消化等等。但是，游泳存在的风险也是不能完全避免的，由于游泳池小孩子太多，救生人员无法关注到每一个小孩的游泳状态，若小孩发生溺亡危险，即使有多个救生人员不能第一时间发现意外并预防意外情况。即使有多救生人员仍然有疏于观察的时候。

而意外情况导致的溺水是极其惨重的事故，本发明设计了一种基于卷积神经网络的儿童游泳池监控报警系统，对儿童游泳进行实时的监控并对儿童在游泳池的位置进行定位并判断是否头在水下，并对此危险图像进行跟踪判断，用卷积神经网络训练出来的模型对游泳姿势进行判断，每当有儿童被判断为有溺水危险时，人头在水面下一定时间(如8-20秒，不同年龄阶段可以设计不同的判据)以上且姿势判定为有溺水风险，系统迅速反应向救生人员发出警报，并将有溺水风险的儿童的坐标信息标注在游泳池坐标系下，以便救生人员更快找到溺水儿童进行重点观察并进行施救。

发明内容

本发明目的是，提出一种基于卷积神经网络的(儿童)泳池监控报警系统与方法。采用高清全景摄像头对游泳池进行实时监控，并在PC端用卷积神经网络对按时序采集到的图片进行处理，判断游泳者是否有溺水风险，当游泳者有溺水风险时，系统将发送警报给救生人员的手机app，并发送溺水儿童的坐标信息，以便救生人员进行重点观察并及时找到溺水儿童并施救。本发明也能用于对所有泳池监控报警系统与方法。协助安全员对泳者安全进行保障。

本发明的技术方案是，一种基于卷积神经网络的(儿童)泳池监控报警系统，基于如下装置：带有水压检测和(GPS、北斗等)定位的泳帽、高清全景摄像头、PC端或服务器端及显示器、救生人员的手机app；带有水压检测和(GPS)定位的泳帽：泳帽装有水压传感器、(GPS)定位模块、Wifi模块和嵌入式微控制器，水压传感器、(GPS)定位模块、Wifi模块均连接到嵌入式微控制器；水压传感器用来检测游泳者头部是否在水面下或再给出水面下的位置，若在水面下，将判断信息传入嵌入式微控制器；(GPS模块等)定位模块实现实时定位，将游泳者在游泳池的坐标信息传入嵌入式微控制器；嵌入式微控制器通过Wifi模块将收到的信息传入PC端(或服务器端)；游泳者必须戴泳帽游泳。

高清全景摄像头：实现对泳池内的全景监控，将拍摄的图片传入PC端；

PC端(每隔一定时间通过软件对摄像图像进行分析)：为游泳池建立二维坐标系，根据泳帽信号或再加图像信号实时统计游泳池内游泳者人数；通过水压传感器统计及判断每位泳者头置于水面下的人数及时间、当某位泳者头置于水面下的人数及时间超过一阈值时间，PC端通过Wifi模块向救生人员的手机app报警；

从泳帽上传入的坐标信息确定每一个游泳者的位置坐标，将每一个游泳者的坐标标记为绿色显示在坐标系上并且实时更新；泳帽传入游泳者在水面上下的判断信息，若游泳者在水面下，将其坐标标记为黄色(代表可能有溺亡风险，需要对其游泳姿态进行判断)，若游泳者在水面上，判定其为安全。