[發(fā)明專利]一種基于無人機(jī)的戶外游泳監(jiān)控系統(tǒng)及監(jiān)控方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910273237.X
• 申請(qǐng)日: 2019-04-04
• 公開（公告）號(hào): CN109996041A
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 修宇;孔超;陶皖;李孝輝;李月韋;何國行;王瀟冉;陳藝凡;周芷姍;吳津岑子
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽工程大學(xué)
• 主分類號(hào): H04N7/18
• 分類號(hào): H04N7/18;H04L29/08;H04B7/185;G08B21/08;G06K9/00
• 代理公司: 蕪湖安匯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34107
• 代理人: 朱圣榮

1.一種基于無人機(jī)的戶外游泳監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：包括設(shè)置在無人機(jī)上的機(jī)載系統(tǒng)，所述機(jī)載系統(tǒng)包括攝像頭、主控單元、報(bào)警模塊、無線傳輸模塊，所述攝像頭將采集的視頻數(shù)據(jù)發(fā)送至主控單元，所述主控單元通過無線傳輸模塊將視頻數(shù)據(jù)傳遞至云端服務(wù)器中，所述主控單元與報(bào)警模塊連接，用于發(fā)出報(bào)警信號(hào)驅(qū)趕游泳者；所述無人機(jī)按照預(yù)設(shè)的線路在水域上空飛行。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于無人機(jī)的戶外游泳監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：所述主控單元中預(yù)先設(shè)置游泳識(shí)別模型，通過采集的視頻數(shù)據(jù)識(shí)別出水域中的游泳者。

3.如權(quán)利要求1或2所述的一種基于無人機(jī)的戶外游泳監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：所述報(bào)警模塊包括聲卡、音頻功放、喇叭，所述聲卡接收主控單元的輸出控制信號(hào)后通過音頻功放驅(qū)動(dòng)喇叭發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

4.如權(quán)利要求1或2所述的一種基于無人機(jī)的戶外游泳監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：所述主控單元與GPS模塊連接，用于獲取無人機(jī)的實(shí)時(shí)位置信息并發(fā)送至云端服務(wù)器中，所述云端服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控人員的移動(dòng)終端連接。

5.如權(quán)利要求1或2所述的一種基于無人機(jī)的戶外游泳監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：所述攝像頭設(shè)置在無人機(jī)的底部以采集無人機(jī)下方的視頻數(shù)據(jù)。

6.一種基于無人機(jī)的戶外游泳監(jiān)控方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1：無人機(jī)按照預(yù)設(shè)的路線進(jìn)行巡航并實(shí)時(shí)采集視頻數(shù)據(jù)；

步驟2：通過預(yù)先設(shè)置的游泳識(shí)別模型對(duì)拍攝的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，識(shí)別出游泳者；

步驟3：在識(shí)別出游泳者后驅(qū)動(dòng)報(bào)警模塊發(fā)出報(bào)警信號(hào)以驅(qū)趕游泳者。

7.如權(quán)利要求6所述的一種基于無人機(jī)的戶外游泳監(jiān)控方法，其特征在于：還包括

步驟4：將采集的視頻數(shù)據(jù)、識(shí)別到游泳者時(shí)的位置數(shù)據(jù)發(fā)送至云端服務(wù)器中；

步驟5：云端服務(wù)器將視頻數(shù)據(jù)、位置數(shù)據(jù)發(fā)送至監(jiān)控人員的移動(dòng)終端中。

8.如權(quán)利要求6或7所述的一種基于無人機(jī)的戶外游泳監(jiān)控方法，其特征在于：預(yù)先設(shè)置的游泳識(shí)別模型的采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別模型，模型經(jīng)訓(xùn)練后設(shè)置在無人機(jī)的主控單元中，用于識(shí)別出視頻中的游泳者。

9.如權(quán)利要求8所述的一種基于無人機(jī)的戶外游泳監(jiān)控方法，其特征在于：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的訓(xùn)練方法包括：

數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理階段：采用無人機(jī)對(duì)有游泳者游泳的水域及周邊進(jìn)行視頻采集生成視頻庫；從視頻庫中提取圖像幀，對(duì)圖像幀中存在游泳者的圖像進(jìn)行人工標(biāo)注；將所有圖像幀歸一化到統(tǒng)一尺寸，生成數(shù)據(jù)集；

構(gòu)建目標(biāo)檢測神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，將數(shù)據(jù)集分為訓(xùn)練數(shù)據(jù)集和驗(yàn)證數(shù)據(jù)集，將訓(xùn)練數(shù)據(jù)集用于目標(biāo)檢測神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練，直到網(wǎng)絡(luò)性能評(píng)估指標(biāo)map值滿足要求，生成游泳檢測模型，同時(shí)采用驗(yàn)證數(shù)據(jù)集驗(yàn)證游泳者目標(biāo)檢測模型的目標(biāo)檢測性能。