户外水域疑似溺水人员识别告警方法、系统、终端及介质与流程

本发明涉及水域溺水识别领域，具体涉及一种户外水域疑似溺水人员识别告警方法、系统、终端及介质。

背景技术：

1、随着人们生活水平的提高，现在越来越多的人到户外游玩，在户外游玩项目中，水域游玩是人们常会选择的游玩项目，但水域游玩存在着一定的安全风险，因户外水域较大，若由人工对户外戏水人员进行监控，则会导致监控效率较低，不能及时发现存在溺水风险的人员。当前对溺水人员的自动监控多是针对人员运动姿态的监控，如专利cn116051881a公开一种多功能户外游泳智能监测方法，获取双鱼眼图像，对双鱼眼图像进行展开和拼接处理后得到全景视频流；构建分类模型，并将标记好的全景视频流中的图像序列作为训练集对分类模型进行训练，以便通过训练好的分类模型对输入的图像序列进行分类，以输出固定大小的分类图像序列；构建运动姿态检测模型，并将分类图像序列中的游泳者图像输入到运动姿态检测模型，以便通过运动姿态检测模型进行游泳者姿态检测，并在检测到存在溺水时进行报警；最后根据分类图像序列中的游泳者的周围环境图像判断游泳者是否靠近危险物体，并在靠近危险物体时进行报警。该方案根据运动姿态来进行溺水检测，但对于不适于游泳区域的戏水人员的危险监控效率较低，不能及时发现疑似溺水人员。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供一种户外水域疑似溺水人员识别告警方法、系统、终端及介质。

2、第一方面，本发明的技术方案提供一种户外水域疑似溺水人员识别告警方法，包括以下步骤：

3、采集低位摄像头的拍摄图像和高位摄像头的拍摄图像，分别记为低位图像和高位图像；其中，低位摄像头的安装高度低于第一高度阈值，照射进入水域区域的入口区域，高位摄像头的安装高度高于第二高度阈值，两个摄像头的区域坐标进行重叠对齐；

4、当有人员进入入口区域，使用人脸识别算法和目标检测算法对低位图像进行处理，获得人员的身份信息和位置信息；

5、使用目标检测算法对高位图像进行目标检测处理，并基于低位图像处理获得的人员位置信息确定出高位图像中的目标人员，且为目标人员创建身体标签和头部标签；

6、基于高位图像，使用目标追踪算法对目标人员的身体标签所标注的身体部位进行追踪；

7、检测目标人员的身体部位是否完全进入水域；

8、若是，则根据身份信息获取相关人员信息，向相关人员和值班人员发送第一告警信息，并使用目标追踪算法对目标人员的头部标签所标注的头部进行追踪，根据头部追踪结果判断目标人员是否疑似溺水，若是则向值班人员和相关人员发送第二告警信息。

9、在一个可选的实施方式中，使用人脸识别算法和目标检测算法对低位图像进行处理，获得人员的身份信息和位置信息，具体包括：

10、使用yolov8目标检测算法对低位图像进行目标检测处理，获得人员的位置信息；

11、使用arcface人脸识别算法对低位图像进行人脸识别处理，获得人员的身份信息。

12、在一个可选的实施方式中，使用arcface人脸识别算法对低位图像进行人脸识别处理，获得人员的身份信息，具体包括;

13、对检测到人脸进行标准化处理；

14、使用改进的resnet网络对标准化处理后的人脸进行特征提取；其中改进的resnet网络为使用ir网络对残差模块进行改进的resnet网络；

15、将提取出的人脸特征与公安系统提供的人脸库中的人脸特征进行比对，获得人员的身份信息。

16、在一个可选的实施方式中，使用目标检测算法对高位图像进行目标检测处理，具体包括：

17、使用yolov8目标检测算法对高位图像进行目标检测处理。

18、在一个可选的实施方式中，该方法具体包括：

19、使用bytetrack目标追踪算法对目标人员的身体标签所标注的身体部位和头部标签所标注的头部进行追踪。

20、在一个可选的实施方式中，根据头部追踪结果判断目标人员是否疑似溺水，具体包括：

21、将头部标签的追踪轨迹继承对应身体标签的追踪轨迹的轨迹标识；

22、当所述轨迹标识消失且没有新的追踪轨迹出现，或有新的追踪轨迹出现且携带人员信息，则判定目标人员疑似溺水。

23、在一个可选的实施方式中，检测目标人员的身体部位是否完全进入水域，具体包括：

24、将高位图像输入预先训练好的图像处理模型中，得到高位图像对应的水面掩膜矩阵和人员掩膜矩阵；

25、将水面掩膜矩阵和人员掩膜矩阵进行逻辑与运算；

26、若运算结果与人员掩膜矩阵相同，则判定目标人员的身体部位完全进入水域。

27、第二方面，本发明的技术方案提供一种户外水域疑似溺水人员识别告警系统，包括，

28、图像采集模块：采集低位摄像头的拍摄图像和高位摄像头的拍摄图像，分别记为低位图像和高位图像；其中，低位摄像头的安装高度低于第一高度阈值，照射进入水域区域的入口区域，高位摄像头的安装高度高于第二高度阈值，两个摄像头的区域坐标进行重叠对齐；

29、人员识别模块：当有人员进入入口区域，使用人脸识别算法和目标检测算法对低位图像进行处理，获得人员的身份信息和位置信息；

30、人员检测模块：使用目标检测算法对高位图像进行目标检测处理，并基于低位图像处理获得的人员位置信息确定出高位图像中的目标人员，且为目标人员创建身体标签和头部标签；

31、身体追踪模块：基于高位图像，使用目标追踪算法对目标人员的身体标签所标注的身体部位进行追踪；

32、进水检测模块：检测目标人员的身体部位是否完全进入水域；

33、疑似检测告警模块：目标人员的身体部位完全进入水域，则根据身份信息向相关人员发送第一告警信息，并使用目标追踪算法对目标人员的头部标签所标注的头部进行追踪，根据头部追踪结果判断目标人员是否疑似溺水，若是则向值班人员发送第二告警信息。

34、第三方面，本发明的技术方案提供一种终端，包括：

35、存储器，用于存储户外水域疑似溺水人员识别告警程序；

36、处理器，用于执行所述户外水域疑似溺水人员识别告警程序时实现如上述任一项所述户外水域疑似溺水人员识别告警方法的步骤。

37、第四方面，本发明的技术方案提供一种计算机可读存储介质，所述可读存储介质上存储有户外水域疑似溺水人员识别告警程序，所述户外水域疑似溺水人员识别告警程序被处理器执行时实现如上述任一项所述户外水域疑似溺水人员识别告警方法的步骤。

38、本发明提供的一种户外水域疑似溺水人员识别告警方法、系统、终端及介质，相对于现有技术，具有以下有益效果：（1）通过高位摄像头的拍摄图像对人员进行身体部位目标追踪，在身体完全进入水下时发出一次告警，进而对头部目标追踪，在轨迹失踪时发出二次告警，及时发现疑似溺水人员，无需对人员游泳姿态进行检测，适用于不适于游泳区域的戏水人员的危险监控，监控效率高；（2）设置低位和高位两个摄像头，由低位摄像头对人员身份进行检测，进而及时通知相关人员，提高警示作用。