[发明专利]海边浴场水上水下图像监控系统

摘要

本发明涉及一种海边浴场水上水下图像监控系统，包括水上图像采集设备、图像处理设备、数字信号处理器和多台水下图像采集设备，水上图像采集设备用于采集海边浴场所在海域的水上图像，图像处理设备与水上图像采集设备连接，用于对水上图像进行图像处理，多台水下图像采集设备等距分布在海边浴场所在海域的水下位置，每台水下图像采集设备用于采集其所在水下位置处的水下图像，数字信号处理器与图像处理设备和多台水下图像采集设备分别连接，基于图像处理结果确定多台水下图像采集设备的开启和关闭。通过本发明，能够对海边浴场的海域进行全方位图像监控，并在游客沉没时能够及时传回游客所在位置的水下图像，提高了营救效率。

主权项

一种海边浴场水上水下图像监控系统，所述监控系统包括水上图像采集设备、图像处理设备、数字信号处理器和多台水下图像采集设备，所述水上图像采集设备用于采集海边浴场所在海域的水上图像，所述图像处理设备与所述水上图像采集设备连接，用于对所述水上图像进行图像处理，所述多台水下图像采集设备等距分布在海边浴场所在海域的水下位置，每台水下图像采集设备用于采集其所在水下位置处的水下图像，所述数字信号处理器与所述图像处理设备和所述多台水下图像采集设备分别连接，基于所述图像处理结果确定所述多台水下图像采集设备的开启和关闭；其特征在于，所述监控系统还包括：手动开关，与所述多台水下图像采集设备分别连接，以手动打开或关闭所述多台水下图像采集设备；供电设备，用于对所述监控系统供电，并连接所述数字信号处理器以实现对所述监控系统的供电管理；无线通信接口，与远端的安保管理平台无线连接，接收所述安保管理平台无线发送的控制信号，所述控制信号包括启动信号和关闭信号，所述启动信号用于启动水上图像采集设备、图像处理设备和数字信号处理器，所述关闭信号用于关闭水上图像采集设备、图像处理设备和数字信号处理器；存储设备，预先存储游客上限灰度阈值、游客下限灰度阈值和预定时间阈值，所述游客上限灰度阈值和游客下限灰度阈值用于将图像中的游客和背景分离；所述图像处理设备包括预处理单元、中值滤波单元、游客图像分离单元、游客目标跟踪单元和统计单元，所述预处理单元与所述水上图像采集设备连接，用于对所述水上图像依次执行对比度增强和灰度化处理，以生成预处理图像，所述中值滤波单元与所述预处理单元连接，以对所述预处理图像执行中值滤波，生成滤波图像，所述游客图像分离单元与所述存储设备和所述中值滤波单元分别连接，以将滤波图像中灰度值在游客上限灰度阈值和游客下限灰度阈值之间的像素识别并组成多个游客子图像，并给出每一个游客子图像在所述滤波图像中的相对位置，所述游客目标跟踪设备与所述游客图像分离单元连接，对每一个游客子图像中的游客目标进行实时跟踪，在游客子图像中的游客目标消失时，判断该游客目标为沉下，在游客子图像中的游客目标出现时，判断该游客目标为浮上，所述统计单元与所述游客目标跟踪设备连接，基于所述游客目标跟踪设备对每一个游客子图像中的游客目标的沉浮判断，实时统计每一个游客子图像中游客目标的当前沉下时间和当前浮上时间；所述数字信号处理器还与所述游客图像分离单元、所述统计单元和所述存储设备分别连接，以获取每一个游客子图像的相对位置，以及每一个游客子图像中游客目标的当前沉下时间和当前浮上时间，当发现存在游客子图像中游客目标的当前沉下时间超过预定时间阈值时，发出预警信号，同时根据所述发现的游客子图像的相对位置，开启所述多台水下图像采集设备中距离所述发现的游客子图像的相对位置最近的水下图像采集设备；扬声器，与所述数字信号处理器连接，以播放与所述预警信号对应的语音预警文件，还播放与所述发现的游客子图像的相对位置对应的语音提醒文件；其中，所述无线通信接口还与所述水上图像采集设备和所述多台水下图像采集设备分别连接，以将所述水上图像以及所述距离所述发现的游客子图像的相对位置最近的水下图像采集设备所采集的水下图像实时无线发送给所述安保管理平台，所述无线通信接口还将所述预警信号无线发送到所述海边浴场内部网络和所述海边浴场负责人的移动终端上；其中，所述水上图像采集设备和所述无线通信接口都设置在所述海边浴场邻近沙滩内的横杆上方，所述供电设备、所述存储设备、所述图像处理设备和所述数字信号处理器都设置在所述海边浴场邻近沙滩内的横杆下方的控制箱内；每一台水下图像采集设备的外壳使用不锈钢作为壳体，每一台水下图像采集设备采用碘素石英灯、碘化铊灯、水银灯或氙灯作为光源；每一台水下图像采集设备的外壳的结构采取端面密封的方式以达到水密性能的要求；所述数字信号处理器的型号为TMS320C6201，所述扬声器为双声道扬声器；其中，每一台水下图像采集设备的外壳的材料必须耐腐蚀，为达到轻量的目的，使用耐腐蚀性轻质合金，并采用翻砂铸造的，为了防止气泡损坏水密的情况，还采用环氧树脂浸复工艺处理每一台水下图像采集设备的外壳的材料；每一台水下图像采集设备还加上一个可调换的电极和一个直流偏置电压，对每一台水下图像采集设备的电缆，由于被覆的小孔隙会损坏水密性，使用氯丁乙烯橡胶被覆。