一種潛水員攜帶的水下搜救方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，尤其涉及一種潛水員攜帶的水下搜救方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，出海游玩或者沿江游玩已經(jīng)成為一種時(shí)尚，然而，由于船體破損、天氣惡劣等原因，會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的沉船事故，這時(shí)，如何在第一時(shí)間內(nèi)尋找到落水人員，是水上打撈部門的當(dāng)務(wù)之急。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，通常由潛水人員下潛以尋找水下人員，一般為潛水人員配備人員識(shí)別設(shè)備，以幫助潛水人員快速查找有人體特征的水下目標(biāo)，但是，由于水下環(huán)境復(fù)雜，當(dāng)前的潛水員攜帶的水下搜救系統(tǒng)水下識(shí)別精度不高，效率低下。
[0004]為此，本發(fā)明提出了一種潛水員攜帶的水下搜救方法，通過多重圖像濾波處理的方式，實(shí)現(xiàn)水下落水人員的精確識(shí)別，縮短搜救的反映時(shí)間，提高水下落水人員的存活率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種潛水員攜帶的水下搜救方法，利用Daubechies小波濾波子設(shè)備、中值濾波子設(shè)備、尺度變換增強(qiáng)子設(shè)備、目標(biāo)分割子設(shè)備和目標(biāo)識(shí)別子設(shè)備的協(xié)調(diào)操作，以提高人體識(shí)別的精度，保證水下救援的效率。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種潛水員攜帶的水下搜救方法，該方法包括:1)提供一種潛水員攜帶的水下搜救系統(tǒng)，所述搜救系統(tǒng)包括頭頂固定平臺(tái)、圖像識(shí)別設(shè)備和水上處理設(shè)備，所述圖像識(shí)別設(shè)備位于所述頭頂固定平臺(tái)上，用于檢測(cè)水下是否存在人體，所述水上處理設(shè)備與所述圖像識(shí)別設(shè)備連接，以接收所述圖像識(shí)別設(shè)備的識(shí)別結(jié)果；2)使用所述搜救系統(tǒng)來進(jìn)行搜救。
[0007]更具體地，在所述潛水員攜帶的水下搜救系統(tǒng)中，還包括:水上浮標(biāo)，設(shè)置在所述潛水員的上方水面上；供電設(shè)備，設(shè)置在所述水上浮標(biāo)上，包括防水密封罩、太陽能供電器件、蓄電池、切換開關(guān)和電壓轉(zhuǎn)換器，所述防水密封罩用于容納所述太陽能供電器件、所述蓄電池、所述切換開關(guān)和所述電壓轉(zhuǎn)換器，所述切換開關(guān)與所述太陽能供電器件和所述蓄電池分別連接，根據(jù)蓄電池的剩余電量決定是否切換到所述太陽能供電器件以由所述太陽能供電器件供電，所述電壓轉(zhuǎn)換器與所述切換開關(guān)連接，以將通過切換開關(guān)輸入的5V電壓轉(zhuǎn)換為3.3V電壓；格洛納斯定位設(shè)備，設(shè)置在所述水上浮標(biāo)上，由所述供電設(shè)備提供電力供應(yīng)，用于接收格洛納斯衛(wèi)星發(fā)送的格洛納斯定位數(shù)據(jù)；聲納探測(cè)設(shè)備，設(shè)置在所述水上浮標(biāo)上，由所述供電設(shè)備提供電力供應(yīng)，用于探測(cè)所述潛水員到所述水上浮標(biāo)的相對(duì)距離，并作為第一相對(duì)距離輸出；超聲波測(cè)距設(shè)備，設(shè)置在所述頭頂固定平臺(tái)上，用于測(cè)量所述潛水員距離前方人體的距離，并作為第二相對(duì)距離輸出；靜態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備，預(yù)先存儲(chǔ)了人體灰度范圍和各類人體基準(zhǔn)模版，所述人體灰度范圍用于將圖像中的人體與背景分離，所述各類人體基準(zhǔn)模版為對(duì)各類基準(zhǔn)人體預(yù)先進(jìn)行拍攝所得到的各個(gè)圖像；攝像設(shè)備，包括半球形防水透明罩、輔助照明子設(shè)備和CMOS攝像頭，所述半球形防水透明罩用于容納所述輔助照明子設(shè)備和所述CMOS攝像頭，所述輔助照明子設(shè)備為所述CMOS攝像頭的水下拍攝提供輔助照明，所述CMOS攝像頭對(duì)前方目標(biāo)拍攝以獲得包含前方目標(biāo)的水下圖像；所述圖像識(shí)別設(shè)備包括Daubechies小波濾波子設(shè)備、中值濾波子設(shè)備、尺度變換增強(qiáng)子設(shè)備、目標(biāo)分割子設(shè)備和目標(biāo)識(shí)別子設(shè)備；所述Daubechies小波濾波子設(shè)備與所述CMOS攝像頭連接，用于對(duì)所述水下圖像采用基于2階Daubechies小波基的小波濾波處理，以濾除所述水下圖像中的高斯噪聲，獲得小波濾波圖像；所述中值濾波子設(shè)備與所述Daubechies小波濾波子設(shè)備連接，用于對(duì)所述小波濾波圖像執(zhí)行中值濾波處理，以濾除所述小波濾波圖像中的水粒子散射成分，獲得中值濾波圖像；所述尺度變換增強(qiáng)子設(shè)備與所述中值濾波子設(shè)備連接，用于對(duì)所述中值濾波圖像執(zhí)行尺度變換增強(qiáng)處理，以增強(qiáng)圖像中目標(biāo)與背景的對(duì)比度，獲得增強(qiáng)圖像；所述目標(biāo)分割子設(shè)備與所述尺度變換增強(qiáng)子設(shè)備連接，將所述增強(qiáng)圖像中像素灰度值在所述人體灰度范圍內(nèi)的所有像素組成人體子圖像；所述目標(biāo)識(shí)別子設(shè)備與所述目標(biāo)分割子設(shè)備和所述靜態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備分別連接，將所述人體子圖像與各類人體基準(zhǔn)模版逐一匹配，輸出匹配成功的人體基準(zhǔn)模版對(duì)應(yīng)的人體類型作為目標(biāo)人體類型；飛思卡爾IMX6處理器，設(shè)置在所述頭頂固定平臺(tái)上，與所述格洛納斯定位設(shè)備、所述聲納探測(cè)設(shè)備、所述超聲波測(cè)距設(shè)備、所述水上處理設(shè)備和所述圖像識(shí)別設(shè)備分別連接，用于在接收到所述目標(biāo)人體類型時(shí)，啟動(dòng)所述格洛納斯定位設(shè)備、所述聲納探測(cè)設(shè)備和所述超聲波測(cè)距設(shè)備以接收所述格洛納斯定位數(shù)據(jù)、所述第一相對(duì)距離和所述第二相對(duì)距離，基于所述格洛納斯定位數(shù)據(jù)、所述第一相對(duì)距離和所述第二相對(duì)距離計(jì)算并輸出人體定位數(shù)據(jù)，并通過電纜將所述人體子圖像和所述目標(biāo)人體類型傳輸?shù)剿鏊咸幚碓O(shè)備；其中，所述飛思卡爾頂X6處理器在未接收到所述目標(biāo)人體類型時(shí)，關(guān)閉所述格洛納斯定位設(shè)備、所述聲納探測(cè)設(shè)備和所述超聲波測(cè)距設(shè)備。
[0008]更具體地，在所述潛水員攜帶的水下搜救系統(tǒng)中:所述飛思卡爾頂X6處理器在接收到的目標(biāo)人體類型為遺體類型時(shí)，向所述水上處理設(shè)備發(fā)送遺體報(bào)警信號(hào)。
[0009]更具體地，在所述潛水員攜帶的水下搜救系統(tǒng)中:所述飛思卡爾頂X6處理器與所述圖像識(shí)別設(shè)備集成在一塊集成電路板上。
[0010]更具體地，在所述潛水員攜帶的水下搜救系統(tǒng)中，所述搜救系統(tǒng)還包括:移動(dòng)通信接口，與所述水上處理設(shè)備連接，用于建立所述水上處理設(shè)備與水上救援中心之間的無線數(shù)據(jù)連接。
[0011]更具體地，在所述潛水員攜帶的水下搜救系統(tǒng)中:所述移動(dòng)通信接口為GPRS移動(dòng)通信接口、3G移動(dòng)通信接口和4G移動(dòng)通信接口中的一種。
【附圖說明】
[0012]以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行描述，其中:
[0013]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案示出的潛水員攜帶的水下搜救系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方框圖。
[0014]附圖標(biāo)記:1頭頂固定平臺(tái)；2圖像識(shí)別設(shè)備；3水上處理設(shè)備
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明的潛水員攜帶的水下搜救系統(tǒng)的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0016]落水人員的救援對(duì)時(shí)效性要求很高，這就需要一種高精度的水下人員識(shí)別設(shè)備，能夠克服水下環(huán)境帶來的干擾，快速定位具有人體特征的水下目標(biāo)，現(xiàn)有技術(shù)中的水下人員識(shí)別設(shè)備識(shí)別效率低下，無法滿足潛水員搜索的要求。
[0017]為了克服上述不足，本發(fā)明搭建了一種潛水員攜帶的水下搜救系統(tǒng)，采用雙重圖像濾波機(jī)制以提高水下落水人員的識(shí)別精度，并能夠準(zhǔn)確定位水下落水人員的位置所在。
[0018]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案示出的潛水員攜帶的水下搜救系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方框圖，所述搜救系統(tǒng)包括頭頂固定平臺(tái)、圖像識(shí)別設(shè)備和水上處理設(shè)備，所述圖像識(shí)別設(shè)備位于所述頭頂固定平臺(tái)上，用于檢測(cè)水下是否存在人體，所述水上處理設(shè)備與所述圖像識(shí)別設(shè)備連接，以接收所述圖像識(shí)別設(shè)備的識(shí)別結(jié)果。
[0019]接著，繼續(xù)對(duì)本發(fā)明的潛水員攜帶的水下搜救系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步的說明。
[0020]所述搜救系統(tǒng)還包括:水上浮標(biāo)，設(shè)置在所述潛水員的上方水面上。
[0021]所述搜救系統(tǒng)還包括:供電設(shè)備，設(shè)置在所述水上浮標(biāo)上，包括防水密封罩、太陽能供電器件、蓄電池、切換開關(guān)和電壓轉(zhuǎn)換器，所述防水密封罩用于容納所述太陽能供電器件、所述蓄電池、所述切換開關(guān)和所述電壓轉(zhuǎn)換器，所述切換開關(guān)與所述太陽能供電器件和所述蓄電池分別連接，根據(jù)蓄電池的剩余電量決定是否切換到所述太陽能供電器件以由所述太陽能供電器件供電，所述電壓轉(zhuǎn)換器與所述切換開關(guān)連接，以將通過切換開關(guān)輸入的5V電壓轉(zhuǎn)換為3.3V電壓。
[0022]所述搜救系統(tǒng)還包括:格洛納斯定位設(shè)備，設(shè)置在所述水上浮標(biāo)上，由所述供電設(shè)備提供電力供應(yīng)，用于接收格洛納斯衛(wèi)星發(fā)送的格洛納斯定位數(shù)據(jù)。
[0023]所述搜救系統(tǒng)還包括:聲納探測(cè)設(shè)備，設(shè)置在所述水上浮標(biāo)上，由所述供電設(shè)備提供電力供應(yīng)，用于探測(cè)所述潛水員到所述水上浮標(biāo)的相對(duì)距離，并作為第一相對(duì)距離輸出。
[0024]所述搜救系統(tǒng)還包括:超聲波測(cè)距設(shè)備，設(shè)置在所述頭頂固定平臺(tái)上，用于測(cè)量所述潛水員距離前方人體的距離，并作為第二相對(duì)距離輸出。
[0025]所述搜救系統(tǒng)還包括:靜態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備，預(yù)先存儲(chǔ)了人體灰度范圍和各類人體基準(zhǔn)模版，所述人體灰度范圍用于將圖像中的人體與背景分離，所述各類人體基準(zhǔn)模版為對(duì)各類基準(zhǔn)人體預(yù)先進(jìn)行拍攝所得到的各個(gè)圖像。
[0026]所述搜救系統(tǒng)還包括:攝像設(shè)備，包括半球形防水透明罩、輔助照明子設(shè)備和CMOS攝像頭，所述半球形防水透明罩用于容納所述輔助照明子設(shè)備和所述CMOS攝像頭，所述輔助照明子設(shè)備為所述CMOS攝像頭的水下拍攝提供輔助照明，所述CMOS攝像頭對(duì)前方目標(biāo)拍攝以獲得包含前方目標(biāo)的水下圖像。
[0027]所述圖像識(shí)別設(shè)備包括Daubechies小波濾波子設(shè)備、中值濾波子設(shè)備、尺度變換增強(qiáng)子設(shè)備、目標(biāo)分割子設(shè)備和目標(biāo)識(shí)別子設(shè)備；所述Daubechies小波濾波子設(shè)備