一種安全狀況檢測方法與流程
2023-07-14 12:38:16
本發明涉及圖像檢測領域，尤其涉及一種安全狀況檢測方法。
背景技術：
沙灘是由鬆散泥沙或礫石堆積而成的平緩地面，一般分布在平均低潮線以上，向上延伸到組成物質或地形有顯著變化的地帶，即高潮線處，也稱潮間帶或海濱。
按組成物質顆粒的大小，沙灘可分為礫石灘(卵石灘)、粗砂灘和細砂灘。中國大連老虎灘、青島海濱浴場、北戴河沿岸以及海南島、福建長樂沿岸發育的沙灘多為細沙灘。
沙灘是波浪及其派生的沿岸水流綜合作用的產物。外海波浪傳入近岸淺水區，受到海底的摩擦作用，波峰變陡、波谷變緩，水質點運動軌跡呈現往複流動，而且向岸進流速度通常大於離岸回流速度，導致底部泥沙淨向岸搬運，並被激岸浪的上衝水流帶至海濱線上堆積。沙灘物質一般上部較粗，灘坡坡度較大；下部物質較細，灘坡平緩。由於激岸浪及其衝流和回流的反覆作用，使沙灘沙成為分選最佳的沉積物。
去海邊玩，沙灘是人們必去的玩耍場所，尤其對於孩子來說，沙灘是他們的樂園，堆城堡、挖螃蟹的遊戲能夠從早玩到黑。而對於大人來說，可玩的項目更多，沙灘上逐浪、近海衝浪、拍照、卡丁車等活動常見諸於沙灘上。
然而，沙灘本身也是一個不安全的場所，其潛伏了很多危險，孩子被海浪捲走，遊泳者被漩渦捲入深海等報導常見於報端，一旦發生事故，必然是重大傷亡事故，而由於沙灘環境的複雜性，現有技術中並不存在圍繞沙灘建設的安全保障機制。
技術實現要素：
為了解決上述問題，本發明提供了一種安全狀況檢測平臺，能夠堆沙灘和海浪乃至環境的各個參數進行準確檢測，參與各個狀態的聯合判斷，例如，沙灘安全線的判斷、沙灘上安全區域的判斷、近海漩渦位置的判斷、危險海面地段的判斷，更關鍵的是，還引入了投影設備對不同安全程度的沙灘近海地段進行不同顏色的投影，從而，為沙灘上人們的遊玩提供重要參考。
由此可見，本發明具有以下幾個重要發明點：
(1)基於各個沙灘溼度傳感器輸出的平均浪頭抵達位置繪製沙灘安全線；
(2)將沙灘安全線與浪頭平均線進行比較，在沙灘安全線上，將比浪頭平均線更接近海面的區域作為可疑區域，將比浪頭平均線更接近沙灘的區域作為安全區域；
(3)基於漩渦子圖像在去噪近海圖像中的相對位置確定漩渦所在地段；
(4)將可疑地段識別設備輸出可疑區域與漩渦檢測設備確定漩渦所在地段重合的位置作為危險海面地段輸出；
(5)對靠近沙灘的近海進行實時投影，採用不同顏色投影以表明各個海面地段的不同安全程度。
根據本發明的一方面，提供了一種安全狀況檢測方法，該方法包括：
1)提供一種安全狀況檢測平臺，包括沙灘水跡檢測設備、定時設備、安全線分析設備，沙灘水跡檢測設備包括多個沙灘溼度傳感器，均勻分布在待檢測海岸線上，分布方向為垂直於待檢測海岸線，每一個沙灘溼度傳感器包括多個溼度傳感單元，均勻分布對應沙灘溼度傳感器垂直於待檢測海岸線的直線上，用於檢測各自位置的當前溼度，並在當前溼度大於等於預設溼度閾值時，發出存在水跡信號，在當前溼度小於預設溼度閾值時，發出無水跡信號，每一個沙灘溼度傳感器輸出距離沙灘最近位置的發出存在水跡信號的溼度傳感單元的當前位置以作為浪頭抵達位置；
其中，安全線分析設備分別與定時設備以及多個沙灘溼度傳感器連接，用於針對每一個沙灘溼度傳感器，在時間軸上，基於歷次接收到的浪頭抵達位置統計並輸出平均浪頭抵達位置，基於各個沙灘溼度傳感器輸出的平均浪頭抵達位置繪製沙灘安全線；
其中，沙灘安全線由各個沙灘溼度傳感器輸出的平均浪頭抵達位置的連線組成；
2)運行所述平臺。
更具體地，在所述安全狀況檢測平臺中：安全線分析設備基於歷次接收到的浪頭抵達位置統計並輸出平均浪頭抵達位置包括：在歷次接收到的浪頭抵達位置中，將出現頻率最多的浪頭抵達位置作為平均浪頭抵達位置輸出。
更具體地，在所述安全狀況檢測平臺中：安全線分析設備基於歷次接收到的浪頭抵達位置統計並輸出平均浪頭抵達位置包括：將歷次接收到的浪頭抵達位置的平均位置作為平均浪頭抵達位置輸出。
更具體地，在所述安全狀況檢測平臺中，還包括：
可疑地段識別設備，與安全線分析設備連接，用於基於各個沙灘溼度傳感器輸出的平均浪頭抵達位置計算該多個平均浪頭抵達位置的均值，基於該多個平均浪頭抵達位置的均值繪製浪頭平均線，將沙灘安全線與浪頭平均線進行比較，在沙灘安全線上，將比浪頭平均線更接近海面的區域作為可疑區域，將比浪頭平均線更接近沙灘的區域作為安全區域；
視覺傳感設備，設置在沙灘上的豎杆上，用於對靠近沙灘的海面範圍進行高清圖像數據採集，獲取高清近海圖像；
去幹擾設備，設置在沙灘上的豎杆上，與視覺傳感設備連接，用於接收高清近海圖像，對高清近海圖像進行噪聲類型分析，基於分析出的噪聲類型對高清近海圖像採用相應的去噪處理，獲得去噪近海圖像；
漩渦檢測設備，設置在沙灘上的豎杆上，與去幹擾設備連接，用於接收去噪近海圖像，並基於預設漩渦圖形特徵從去噪近海圖像中檢測並分割出漩渦子圖像，基於漩渦子圖像在去噪近海圖像中的相對位置確定漩渦所在地段；
危險區域分析設備，分別與漩渦檢測設備和可疑地段識別設備連接，用於將可疑地段識別設備輸出可疑區域與漩渦檢測設備確定漩渦所在地段重合的位置作為危險海面地段輸出，將未能與漩渦所在地段重合的可疑區域以及未能與可疑區域重合的漩渦所在地段都作為可疑海面地段輸出，將海面上非危險海面地段且非可疑海面地段的海面地段作為安全海面地段輸出；
實時投影設備，與危險區域分析設備連接，設置在沙灘上的豎杆上，對靠近沙灘的近海進行實時投影，採用不同顏色投影以表明各個海面地段的不同安全程度；
其中，實時投影設備採用紅色投影到危險海面地段，採用橙色投影到可疑海面地段，採用綠色投影到安全海面地段。
更具體地，在所述安全狀況檢測平臺中，還包括：FLASH存儲設備，與漩渦檢測設備連接，用於向漩渦檢測設備提供其預存的預設漩渦圖形特徵。
更具體地，在所述安全狀況檢測平臺中：實時投影設備還通過無線通信網絡與安全線分析設備連接，用於接收沙灘安全線，並將沙灘安全線投影到沙灘上。
更具體地，在所述安全狀況檢測平臺中：安全線分析設備和可疑地段識別設備都設置在沙灘附近的機房內，危險區域分析設備設置在沙灘上的豎杆上。
更具體地，在所述安全狀況檢測平臺中：危險區域分析設備通過無線通信網絡與可疑地段識別設備建立網絡連接，危險區域分析設備與漩渦檢測設備建立電性連接。
更具體地，在所述安全狀況檢測平臺中：
危險區域分析設備還用於當安全海面地段佔據整個海面地段的百分比大於等於預設百分比閾值時，發出安全提示信號，當危險海面地段與可疑海面地段之和佔據整個海面地段的百分比大於等於預設百分比閾值時，發出危險提示信號；
其中，危險區域分析設備還與FLASH存儲設備連接，預設百分比閾值被預先存儲在FLASH存儲設備中。
附圖說明
以下將結合附圖對本發明的實施方案進行描述，其中：
圖1為根據本發明實施方案示出的安全狀況檢測平臺的結構方框圖。
附圖標記：1沙灘水跡檢測設備；2定時設備；3安全線分析設備；11沙灘溼度傳感器
具體實施方式
下面將參照附圖對本發明的安全狀況檢測平臺的實施方案進行詳細說明。
當前，沙灘邊出遊發生生命危險的事情已經不是稀罕事件，當夏天來臨選擇去海邊遊玩人們越來越多，大海對於常人的印象是寬廣美麗的，但是你知道嗎，其實看起來靜謐的大海很可能暗藏危險。其中，離岸流產生的漩渦是沙灘近海區域的主要殺手。
斷層海潮的專業術語叫離岸流，又叫裂流，是一股射束似的狹窄而強勁的水流，是極易產生漩渦的危險之地。離岸流主要是沙灘地形、環流場、波浪和潮汐綜合作用形成的。水流狹窄而強勁，垂直於海岸向外海流去。最危險的部分是流頸，水流窄而速度大，很容易發生溺水事故。
離岸流會在人毫無防備的情況下突然出現。而且在任何天氣條件下都可能發生，他會出現在多種類型的沙灘上。與因猛烈撞擊而發出巨大聲響的波浪不同，離岸流不會引起人的注意，直到人身陷其中才會發覺。當前，對沙灘的安全檢測力度不夠，更不用說對沙灘近海區域的離岸流的檢測了。
為了克服上述不足，本發明搭建了一種安全狀況檢測方法，能夠基於沙灘周圍各個參數的精確檢測，確定沙灘安全線，還能夠基於離岸流表現的漩渦形狀，採用基於圖像識別的模式進行漩渦分析，從而判斷出近海區域的安全程度並及時向附近遊客進行提醒。
本發明提供一種安全狀況檢測方法，該方法包括：
1)提供一種安全狀況檢測平臺，包括沙灘水跡檢測設備、定時設備、安全線分析設備，沙灘水跡檢測設備包括多個沙灘溼度傳感器，均勻分布在待檢測海岸線上，分布方向為垂直於待檢測海岸線，每一個沙灘溼度傳感器包括多個溼度傳感單元，均勻分布對應沙灘溼度傳感器垂直於待檢測海岸線的直線上，用於檢測各自位置的當前溼度，並在當前溼度大於等於預設溼度閾值時，發出存在水跡信號，在當前溼度小於預設溼度閾值時，發出無水跡信號，每一個沙灘溼度傳感器輸出距離沙灘最近位置的發出存在水跡信號的溼度傳感單元的當前位置以作為浪頭抵達位置；
其中，安全線分析設備分別與定時設備以及多個沙灘溼度傳感器連接，用於針對每一個沙灘溼度傳感器，在時間軸上，基於歷次接收到的浪頭抵達位置統計並輸出平均浪頭抵達位置，基於各個沙灘溼度傳感器輸出的平均浪頭抵達位置繪製沙灘安全線；
其中，沙灘安全線由各個沙灘溼度傳感器輸出的平均浪頭抵達位置的連線組成；
2)運行所述平臺。
圖1為根據本發明實施方案示出的安全狀況檢測平臺的結構方框圖，所述平臺包括：沙灘水跡檢測設備、定時設備、安全線分析設備，沙灘水跡檢測設備包括多個沙灘溼度傳感器，均勻分布在待檢測海岸線上，分布方向為垂直於待檢測海岸線，每一個沙灘溼度傳感器包括多個溼度傳感單元，均勻分布對應沙灘溼度傳感器垂直於待檢測海岸線的直線上，用於檢測各自位置的當前溼度，並在當前溼度大於等於預設溼度閾值時，發出存在水跡信號，在當前溼度小於預設溼度閾值時，發出無水跡信號，每一個沙灘溼度傳感器輸出距離沙灘最近位置的發出存在水跡信號的溼度傳感單元的當前位置以作為浪頭抵達位置；
其中，安全線分析設備分別與定時設備以及多個沙灘溼度傳感器連接，用於針對每一個沙灘溼度傳感器，在時間軸上，基於歷次接收到的浪頭抵達位置統計並輸出平均浪頭抵達位置，基於各個沙灘溼度傳感器輸出的平均浪頭抵達位置繪製沙灘安全線；
其中，沙灘安全線由各個沙灘溼度傳感器輸出的平均浪頭抵達位置的連線組成。
接著，繼續對本發明的安全狀況檢測平臺的具體結構進行進一步的說明。
所述安全狀況檢測平臺中：安全線分析設備基於歷次接收到的浪頭抵達位置統計並輸出平均浪頭抵達位置包括：在歷次接收到的浪頭抵達位置中，將出現頻率最多的浪頭抵達位置作為平均浪頭抵達位置輸出。
所述安全狀況檢測平臺中：安全線分析設備基於歷次接收到的浪頭抵達位置統計並輸出平均浪頭抵達位置包括：將歷次接收到的浪頭抵達位置的平均位置作為平均浪頭抵達位置輸出。
所述安全狀況檢測平臺中還可以包括：
可疑地段識別設備，與安全線分析設備連接，用於基於各個沙灘溼度傳感器輸出的平均浪頭抵達位置計算該多個平均浪頭抵達位置的均值，基於該多個平均浪頭抵達位置的均值繪製浪頭平均線，將沙灘安全線與浪頭平均線進行比較，在沙灘安全線上，將比浪頭平均線更接近海面的區域作為可疑區域，將比浪頭平均線更接近沙灘的區域作為安全區域；
視覺傳感設備，設置在沙灘上的豎杆上，用於對靠近沙灘的海面範圍進行高清圖像數據採集，獲取高清近海圖像；
去幹擾設備，設置在沙灘上的豎杆上，與視覺傳感設備連接，用於接收高清近海圖像，對高清近海圖像進行噪聲類型分析，基於分析出的噪聲類型對高清近海圖像採用相應的去噪處理，獲得去噪近海圖像；
漩渦檢測設備，設置在沙灘上的豎杆上，與去幹擾設備連接，用於接收去噪近海圖像，並基於預設漩渦圖形特徵從去噪近海圖像中檢測並分割出漩渦子圖像，基於漩渦子圖像在去噪近海圖像中的相對位置確定漩渦所在地段；
危險區域分析設備，分別與漩渦檢測設備和可疑地段識別設備連接，用於將可疑地段識別設備輸出可疑區域與漩渦檢測設備確定漩渦所在地段重合的位置作為危險海面地段輸出，將未能與漩渦所在地段重合的可疑區域以及未能與可疑區域重合的漩渦所在地段都作為可疑海面地段輸出，將海面上非危險海面地段且非可疑海面地段的海面地段作為安全海面地段輸出；
實時投影設備，與危險區域分析設備連接，設置在沙灘上的豎杆上，對靠近沙灘的近海進行實時投影，採用不同顏色投影以表明各個海面地段的不同安全程度；
其中，實時投影設備採用紅色投影到危險海面地段，採用橙色投影到可疑海面地段，採用綠色投影到安全海面地段。
所述安全狀況檢測平臺中還可以包括：FLASH存儲設備，與漩渦檢測設備連接，用於向漩渦檢測設備提供其預存的預設漩渦圖形特徵。
所述安全狀況檢測平臺中：實時投影設備還通過無線通信網絡與安全線分析設備連接，用於接收沙灘安全線，並將沙灘安全線投影到沙灘上。
所述安全狀況檢測平臺中：安全線分析設備和可疑地段識別設備都設置在沙灘附近的機房內，危險區域分析設備設置在沙灘上的豎杆上。
所述安全狀況檢測平臺中：危險區域分析設備通過無線通信網絡與可疑地段識別設備建立網絡連接，危險區域分析設備與漩渦檢測設備建立電性連接。
所述安全狀況檢測平臺中：
危險區域分析設備還用於當安全海面地段佔據整個海面地段的百分比大於等於預設百分比閾值時，發出安全提示信號，當危險海面地段與可疑海面地段之和佔據整個海面地段的百分比大於等於預設百分比閾值時，發出危險提示信號；
其中，危險區域分析設備還與FLASH存儲設備連接，預設百分比閾值被預先存儲在FLASH存儲設備中。
另外，所述無線通信網絡為頻分雙工通信網絡即FDD通信網絡。FDD是在分離的兩個對稱頻率信道上進行接收和發送，用保護頻段來分離接收和發送信道。FDD必須採用成對的頻率，依靠頻率來區分上下行鏈路，其單方向的資源在時間上是連續的。FDD在支持對稱業務時，能充分利用上下行的頻譜，但在支持非對稱業務時，頻譜利用率將大大降低。
與FDD通信網絡對應的是TDD通信網絡，即時分雙工通信網絡。TDD用時間來分離接收和發送信道。在TDD方式的移動通信系統中,接收和發送使用同一頻率載波的不同時隙作為信道的承載,其單方向的資源在時間上是不連續的，時間資源在兩個方向上進行了分配。某個時間段由基站發送信號給移動臺，另外的時間由移動臺發送信號給基站，基站和移動臺之間必須協同一致才能順利工作。
採用本發明的安全狀況檢測平臺，針對現有技術中對沙灘遊客人身安全保障力度不足的技術問題，通過各個現場參數的檢測和判斷，精確確定沙灘安全線、沙灘上安全區域、近海漩渦位置、危險海面地段，同時，還引入了投影設備向人們進行區域安全程度的警示，從而幫助人們識別危險區域，選擇在安全區域內遊玩，有力保障了他們的人身安全。
可以理解的是，雖然本發明已以較佳實施例披露如上，然而上述實施例並非用以限定本發明。對於任何熟悉本領域的技術人員而言，在不脫離本發明技術方案範圍情況下，都可利用上述揭示的技術內容對本發明技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬於本發明技術方案保護的範圍內。