[發(fā)明專利]基于時(shí)空大數(shù)據(jù)分析的水上救援系統(tǒng)及溺水警情預(yù)測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010418350.5
• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN111626162B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周聰;李嘉誠;王豪;劉金全;張澤昊;楊平樂;周塔;高慧
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇科技大學(xué)蘇州理工學(xué)院
• 主分類號: G06V40/10
• 分類號: G06V40/10;G06V40/16;G06V10/82;G06N3/0464;G06Q10/0639;G06Q50/26;B63C9/00;G08B21/08
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 范晴;丁浩秋

1.一種基于時(shí)空大數(shù)據(jù)分析的溺水警情預(yù)測方法，其特征在于，包括以下步驟：

S01：建立不同人體身高不同水域場景數(shù)據(jù)庫，根據(jù)數(shù)據(jù)庫采用多任務(wù)深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型訓(xùn)練，首先挖掘識別人體和水域，進(jìn)一步挖掘識別圖像中人體所占圖像大小與人體實(shí)際高度的關(guān)系，獲得基于深度學(xué)習(xí)水域檢測模型及基于深度學(xué)習(xí)人體身高檢測模型；

S02：獲取圖像數(shù)據(jù)，通過基于深度學(xué)習(xí)水域檢測模型提取圖像中水域區(qū)域外的人體，計(jì)算人體所占圖像大小，通過基于深度學(xué)習(xí)人體身高檢測模型得到人體實(shí)際身高；

S03：將人體實(shí)際身高與身高閾值比較，若人體實(shí)際身高低于身高閾值時(shí)，標(biāo)記為未成年人，反之，標(biāo)記為成年人；得到身高檢測結(jié)果；

S04：根據(jù)身高檢測結(jié)果劃分預(yù)警等級，根據(jù)劃分的預(yù)警等級進(jìn)行預(yù)警。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于時(shí)空大數(shù)據(jù)分析的溺水警情預(yù)測方法，其特征在于，所述步驟S04之后還包括以下步驟：

S05：對得到的水域區(qū)域采用級聯(lián)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行臉部檢測；

S06：對得到的水域區(qū)域采用全卷積頭部檢測器進(jìn)行頭部檢測；

S07：判斷是否檢測到臉部或頭部，若檢測到臉部或頭部，判斷水域中出現(xiàn)溺水者，若檢測到溺水者進(jìn)行報(bào)警。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于時(shí)空大數(shù)據(jù)分析的溺水警情預(yù)測方法，其特征在于，所述步驟S04中預(yù)警等級的劃分包括：當(dāng)水域區(qū)域外檢測到的人體全部為未成年人時(shí)，預(yù)警等級為高；當(dāng)水域區(qū)域外檢測到的人體包括未成年人和成年人時(shí)，預(yù)警等級為中；當(dāng)水域區(qū)域外檢測到的人體全部為成年人時(shí)，預(yù)警等級為低。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于時(shí)空大數(shù)據(jù)分析的溺水警情預(yù)測方法，其特征在于，若預(yù)警等級為高時(shí)，進(jìn)行報(bào)警。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于時(shí)空大數(shù)據(jù)分析的溺水警情預(yù)測方法，其特征在于，還包括：

采用大數(shù)據(jù)爬取技術(shù)將采集的歷史數(shù)據(jù)存入分布式數(shù)據(jù)庫中，所述歷史數(shù)據(jù)包括基礎(chǔ)信息、溺水信息、救援結(jié)果；

對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，根據(jù)獲取溺水區(qū)域分布、時(shí)間分布、溺水信息等，確定水域危險(xiǎn)等級，建立水域風(fēng)險(xiǎn)等級數(shù)據(jù)庫；

獲得水域風(fēng)險(xiǎn)等級高的水域，以地圖高亮、公告、彈窗、發(fā)送信息的形式實(shí)時(shí)對公眾進(jìn)行預(yù)警，提醒公眾遠(yuǎn)離高危水域，并為救援設(shè)備的定時(shí)與不定時(shí)巡航監(jiān)控提供依據(jù)。

6.一種基于時(shí)空大數(shù)據(jù)分析的水上救援系統(tǒng)，其特征在于，包括：

基礎(chǔ)信息模塊：融合高分辨率地理數(shù)據(jù)、多源遙感數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，集成數(shù)據(jù)資源建立不同基礎(chǔ)信息圖層，實(shí)現(xiàn)全國水域的空間可視化，結(jié)合GIS地理信息空間數(shù)據(jù)服務(wù)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘分析；

溺水信息模塊：從多種數(shù)據(jù)源中挖掘溺水信息，所述溺水信息包括溺水地點(diǎn)、溺水時(shí)間、溺水人員信息、溺水原因、溺水警情程度、救援結(jié)果，將溺水信息以半結(jié)構(gòu)化形式保存；

巡航監(jiān)控模塊：提供接口與智能救援設(shè)備信息連接，對水域進(jìn)行巡航和攝像，實(shí)時(shí)記錄并保存圖像信息；

人體檢測模塊：包括身高檢測方法，所述身高檢測方法包括以下步驟：

S01：建立不同人體身高不同水域場景數(shù)據(jù)庫，根據(jù)數(shù)據(jù)庫采用多任務(wù)深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型訓(xùn)練，首先挖掘識別人體和水域，進(jìn)一步挖掘識別圖像中人體所占圖像大小與人體實(shí)際高度的關(guān)系，獲得基于深度學(xué)習(xí)水域檢測模型及基于深度學(xué)習(xí)人體身高檢測模型；

S02：獲取圖像數(shù)據(jù)，通過基于深度學(xué)習(xí)水域檢測模型提取圖像中水域區(qū)域外的人體，計(jì)算人體所占圖像大小，通過基于深度學(xué)習(xí)人體身高檢測模型得到人體實(shí)際身高；

S03：將人體實(shí)際身高與身高閾值比較，若人體實(shí)際身高低于身高閾值時(shí)，標(biāo)記為未成年人，反之，標(biāo)記為成年人；得到身高檢測結(jié)果；

預(yù)警報(bào)警模塊：依據(jù)人體檢測結(jié)果，采用預(yù)警報(bào)警兩階段聯(lián)動方法，救援組織根據(jù)預(yù)警等級采取不同的預(yù)警措施，根據(jù)報(bào)警按照危險(xiǎn)程度規(guī)劃救援人員和設(shè)備；

資源共享模塊：包括水域介紹、水域風(fēng)險(xiǎn)管理、溺水案例信息、救援裝備使用、救助知識學(xué)習(xí)、未成年人專區(qū)。