[發明專利]基于三維點云深度學習的人員溺水感知識別裝置及方法

在審

• 申請號: 202210398040.0
• 申請日: 2022-04-12
• 公開（公告）號: CN114694183A
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 王海艦;吳真昱;高興宇;李文杰;余成文;崔圣文
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: G06V40/10
• 分類號: G06V40/10;G06V20/64;G06V10/26;G06V10/30;G06V10/75;G06V10/774;G06V10/82;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08;G08B21/08
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理事務所(普通合伙) 11562
• 代理人: 李瑞雨

本發明公開一種基于三維點云深度學習的人員溺水感知識別裝置，包括無人機，無人機頂端設置有若干水平傳感器，無人機的頂端設置有警報裝置，無人機的底端固定安裝有圖像獲取組件；水平傳感器與無人機電性連接；警報裝置與圖像獲取組件電性連接；圖像獲取組件包括與警報裝置電性連接的第一相機和若干第二相機，第一相機設置在無人機的下方中心，第一相機與警報裝置上下對應；若干第二相機等間距固定設置在無人機的下方，第二相機圍繞第一相機周向等間距分布。本發明能夠完成江河、池塘等野外水域的人員溺水識別，具備精準、及時的特點。

技術領域

本發明涉及水上救援設備技術領域，特別是涉及基于三維點云深度學習的人員溺水感知識別裝置及方法。

背景技術

近年來，溺水事故在無人看管的江河、池塘等野外水域頻頻發生，此類溺水事件的發生主要是人員私自下水游泳而導致的，而對于私自下水行為卻屢禁不止。為了防止出現此類事件，需要對野外水域進行巡檢，而目前的巡檢方式采用的都是人工巡檢方式，人力、物力耗費過高，且效率過低，無法及時地發現溺水事故。

申請公布號為CN108995782A的一種基于雙目視覺的智能化無人水上救援裝置及使用方法，通過圖像掃描識別水面上的溺水人員信息，通過雙目視覺系統實現溺水人員的精確定位，在一定程度上實現了無人化人員溺水識別巡檢，但其采用二維圖像識別的方法無法進行游泳者的全方位識別，識別準確度低，無法適用于環境復雜的水域。

申請公布號為CN108663686A的一種基于激光雷達的游泳池溺水監控裝置及方法，采用固定在游泳池周圍的多激光雷達采集點云數據用以識別游泳者姿態，可以在一定程度上做到游泳者的全方位識別，但其對整個游泳池內的點云進行處理識別，數據量龐大，耗時過長，無法精準、及時地發現溺水人員，且固定的激光雷達無法解決人員之間相互遮擋的問題，也不適用于江河、池塘等野外水域。

因此，如何精準、及時地實現江河、池塘等野外水域的人員溺水識別是現階段亟需解決的問題。

發明內容

本發明的目的是提供基于三維點云深度學習的人員溺水感知識別裝置及方法，以解決上述現有技術存在的問題。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：本發明提供一種基于三維點云深度學習的人員溺水感知識別裝置，包括無人機，所述無人機頂端設置有若干水平傳感器，所述無人機的頂端設置有警報裝置，所述無人機的底端固定安裝有圖像獲取組件；

所述水平傳感器與所述無人機電性連接；所述警報裝置與所述圖像獲取組件電性連接；

所述圖像獲取組件包括與所述警報裝置電性連接的第一相機和若干第二相機，所述第一相機設置在所述無人機的下方中心，所述第一相機與所述警報裝置上下對應；若干所述第二相機等間距固定設置在所述無人機的下方，所述第二相機圍繞所述第一相機周向等間距分布。

優選的，所述無人機包括機架，所述機架內設置有十字型的加固桿；所述機架上固接有動力組件，四個所述水平傳感器分別固接在所述機架四邊的頂面中心，所述動力組件與所述水平傳感器電性連接；所述警報裝置固接在所述加固桿的頂面中心，四個所述第二相機分別固定安裝在所述機架四邊中心底面。

優選的，所述動力組件包括與所述分別固接在所述機架四角的動力電機，所述動力電機的輸出軸朝上；所述動力電機的輸出軸固接有螺旋槳；所述動力電機的底端向下固接有支架，四個所述支架底面位于同一水平面。

優選的，所述第一相機為工業相機，所述第二相機為3D相機。

優選的，所述警報裝置包括語音模塊和LED模塊。

一種基于三維點云深度學習的人員溺水感知識別方法，包括以下步驟：

S1、無人機起飛至水面上；

S2、無人機移動至水面人員的上方；

S3、圖像獲取組件獲取人員圖像和視頻；