科创中国
一种基于双目视觉的泳池溺水监测方法
发布时间: 2023-08-31
来源: 科技服务团
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
发明专利
行业领域：
电子信息技术
成果介绍
本项目为发明的一种基于双目视觉的泳池溺水监测方法，包括以下步骤：在游泳池上方间隔一定距离安装多台双目摄像头设备，由上往下拍摄，并把图像实时传输给计算机；根据实时图像，利用目标检测算法检测出水面上的人头图像；计算出目标人头图像所有点位的三维坐标，并进行头部最高点的标注，判定人头呼吸部位是否处于水下；使用目标跟踪程序算法，对目标进行跟踪；实时对跟踪目标的三维坐标进行存储分析，计算人头呼吸部位在水下的持续时间，根据人头呼吸部位在水下的单次持续时间和单位时间内在水下时间总和做出危险评估，如超过危险阈值，发出溺水警报。本发明能有效的实时检测游泳者是否处于溺水状态，用以提示安全人员施救。
成果亮点
1、摄像头是垂直由上往下拍摄，可以最大限度排除了游泳者相互遮挡。
2、用双目视觉的算法，判断人头处于水上还是水下，游泳者无感知但判定十分精确。
3、根据人头呼吸部位在水下的单次持续时间来判定溺水比现有的动作判定、速度判定更可靠。
4、本方法采用机器视觉处理技术，不仅可以应用于大人群数量的泳池溺水监测，同时，本项目基于原有网络结构，通过增加GRU结构实现对视频的针对性时间依赖优化，提高对视频目标检测类型的拟合能力，将YOLOv3中head的输出传入GRU层进行处理，最终输出仍为head的output，GRU仅作为对head的输出进行时间依赖处理以及编码处理，然后经过FC层并与FPN层进行特征融合。不仅实现实时监测、快速反应，还大大提高了监测的精准度，满足项目的实验室研发到泳池应用的转化。
团队介绍
项目负责人张文辉，2000年毕业于南京理工大学，主持/参与国家自然科学基金1项，国家发改委项目1项，主要研究领域计算机图形学，仿真与游戏设计等。本团队在人工智能方向基础扎实、素质全面、工程实践能力强，并具有一定创新能力的应用型、复合型高层次工程技术人才，拥有一支理论基础坚实、研发经验丰富、科研能力较强、领域知识面广的研发团队。
成果资料
产业化落地方案
成果综合评价报告
评价单位：“科创中国”绿色建材产业科技服务团 (中国空间科学学会) 评价时间：2023-09-28
李文杰
桂林电子科技大学
副教授
综合评价
该成果由团队自主研发，实用性强，对泳池溺水监测行业有一定的引领性地位，技术创新性强，系统操作简单，监测效果好，投资回报可靠，市场发展空间大，技术路线新颖，能有效用于防溺水现场监测中。
总体而言，该项目技术思路方向很好，未来市场空间大，有利于当前政策要求，转化成熟度很高，值得支持推广。建议强化相应产品开发，加大产业链开发力度。
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