[发明专利]船舶驾驶人员状态监测方法、系统、存储介质及设备

说明书

本发明涉及船舶驾驶人员状态监测方法、系统、存储介质及设备，其中，船舶驾驶人员状态监测方法包括以下步骤：基于船舶驾驶舱内的图像数据图像数据获取图像中驾驶人员的人体运动数据，人体运动数据包括面部、头部、躯干、手臂、腿部和脚部的运动数据；基于训练完毕的人体姿态识别模型，利用人体运动数据获取驾驶人员的状态。基于驾驶人员面部微运动和头部、躯干、手臂、腿部及脚部的运动数据，实现了对船舶驾驶舱人员状态监测与采集，该系统对船舶驾驶舱环境的改造和对人员状态影响最小化，不会由于监测设备的出现，而增加人员或船舶的负担，避免对人员进行额外的监测干扰。

技术领域

本发明涉及海事安全领域，具体为船舶驾驶人员状态监测方法、系统、存储介质及设备。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

船舶航行系统是一个由人、机、环境组成的复杂人机系统，该系统中的人为因素对船舶航行安全起着至关重要的作用。据统计，80％以上的海上交通事故与人为失误有关，船舶碰撞事故中由人为失误引发所占的比例更是高达95％。海上交通事故的结果不仅造成巨大的人员财产损失，还会给生态环境带来不可逆的破坏。

在船舶行驶过程中，需要值班人员在驾驶过程中注意力高度集中，身体高度协调配合。在此种高强度环境下，值班人员的体力和精力消耗极大。尤其在夜晚阶段，由于人体生物节律，值班人员极易疲劳、困乏，导致注意力分散，会降低对船舶的驾驶感知、判断及操作的综合能力，甚至会导致航行事故的发生。由于海上作业的特殊性，使得疲劳所带来的风险指数上升，因此要求驾驶舱人员保持警觉性、高度的注意力和良好的人员状态尤为重要。

现有技术对船舶驾驶舱人员疲劳检测集中在“眼球疲劳检测”以及“船员疲劳检测提醒系统”两个方向，在不影响船舶原本驾驶舱环境的基础上进行疲劳监测，同时需兼顾对人员影响最小化，不会由于监测设备的出现，而增加人员或船舶的负担，避免对人员进行额外的监测干扰。目前一类船舶已安装的“船员值班疲劳检测提醒系统”中，例如驾驶台值班报警装置——船桥监控报警系统(Bridge Monitoring and Alarm System)，对值班船员进行疲劳检测并发出提醒，系统会在设定好的时间内在驾驶舱内发出声音和光的提示，通常为间断报警声，提示值班人员必须按下复位按钮才能让报警声光复位，如果在提示时间内没有人按下复位按钮，则报警系统会在船长房间发出报警，提醒船长现在己经没有人值班或者值班人员己经疲劳熟睡。此类按钮复位式报警系统，依靠值班人员的定时复位反馈一切正常的安全信息也存在弊端：复位按钮需要值班员人力操作，会分散值班员的工作精力。如果遇到危急情况同时该值班人员事务繁忙，无暇顾及复位，可能会导致系统误报警，引起不必要的恐慌。

在一些针对人体状态检测的方向，驾驶员的眼睑运动、头部方位和嘴巴开口被综合考虑用作操作员分心程度的评估因素，但是这类系统没有考虑驾驶人员的其他身体部位活动状态。例如，通过一些关键的行为，比如玩手机、发短信聊天以及打瞌睡等身体行为，结合面部和身体运动数据从而提高监控操作员注意力分散的可靠性和准确性，但是这类装置/系统通常只用于车辆驾驶员的几类特定的危险驾驶行为中，不具有普适性，在海事领域也很少涉及，且对于软硬件设施的要求较高，同时海事领域中由于船舶携带设备数量限制以及网络通讯问题通常并不采用。

发明内容

为了解决上述背景技术中存在的至少一项技术问题，本发明提供船舶驾驶人员状态监测方法、系统、存储介质及设备，基于驾驶人员面部微运动和头部、躯干、手臂、腿部及脚部的运动数据，给出了对船舶驾驶舱人员状态监测与采集的系统，该系统对船舶驾驶舱环境的改造和对人员状态影响最小化，不会由于监测设备的出现，而增加人员或船舶的负担，避免对人员进行额外的监测干扰。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一个方面提供船舶驾驶人员状态监测方法，包括以下步骤：

获取船舶驾驶舱内的图像数据；