一種安全報警方法與流程
2023-07-04 18:58:41
本發明涉及圖像檢測領域，尤其涉及一種安全報警方法。
背景技術：
傘式衝浪是世界上最受歡迎的極限運動項目之一。美國曾對1600名年齡在18歲～35歲的運動界人士做過一項調查，調查結果表明，71％的人認為傘式衝浪是世界上最刺激和最充滿活力的極限運動，其中只有三分之一的人曾經嘗試過這種新潮運動，其安全性使得很多愛好者望而卻步。
傘式衝浪受到越來越多人的喜愛，尤其是在青年人中間，推崇備至，被稱為本世紀最有趣的運動。為了將這項運動更廣泛地推廣，首當其衝的是要解決其安全問題。
因此，需要一種圍繞傘式衝浪系統建造的安全報警機制，能夠在傘式衝浪系統陷入危險境界時，及時進行預警和報警，並能夠採用相應的緊急應對措施，從而降低這項運動死亡率。
技術實現要素：
為了解決上述問題，本發明提供了一種安全報警方法，一方面，通過基於衝浪板的當前導航位置和當前沙灘區域確定衝浪板當前是否衝入沙灘，在確定衝入沙灘時，發出沙灘預警信號，基於衝浪板的當前導航位置和當前深海區域確定衝浪板當前是否衝入深海，在確定衝入深海時，發出深海預警信號，另一方面，通過基於衝浪者的當前負荷、衝浪者的拉力範圍和實時風力選擇傘式衝浪設備的傘式帆布的打開角度，從而提高傘式衝浪的預警能力和安全性能。
根據本發明的一方面，提供了一種安全報警方法，所述方法包括：
接收衛星導航的定位數據，確定衝浪板的當前導航位置；
與遠端的海上安全控制中心的伺服器建立雙向無線通信鏈路連接，接收海上安全控制中心的伺服器實時發送的當前沙灘區域，當前沙灘區域是隨時間動態改變的；
接收海上安全控制中心的伺服器實時發送的當前深海區域，當前深海區域是隨時間動態改變的；
基於衝浪板的當前導航位置和當前沙灘區域確定衝浪板當前是否衝入沙灘，在確定衝入沙灘時，發出沙灘預警信號，還用於基於衝浪板的當前導航位置和當前深海區域確定衝浪板當前是否衝入深海，在確定衝入深海時，發出深海預警信號；
接收沙灘預警信號或深海預警信號，並實現與沙灘預警信號或深海預警信號相應的警示操作。
更具體地，在所述傘式衝浪安全報警方法中：
接收沙灘預警信號或深海預警信號，並實現與沙灘預警信號或深海預警信號相應的警示操作包括：
接收沙灘預警信號或深海預警信號，並播放與沙灘預警信號或深海預警信號相應的語音警示文件；
接收沙灘預警信號或深海預警信號，並顯示與沙灘預警信號或深海預警信號相應的文字警示信息。
更具體地，在所述傘式衝浪安全報警方法中，還包括：實時檢測傘式衝浪設備的傘式帆布位置的風力以作為實時風力輸出。
更具體地，在所述傘式衝浪安全報警方法中，還包括：
檢測並輸出衝浪者施加在傘式衝浪設備的手持橫杆上的歷次拉力；
對衝浪者上半身進行圖像拍攝以獲得衝浪者圖像；
對衝浪者圖像進行信號分析以確定影響衝浪者圖像主信號幅度最大的多個噪聲類型，還基於所述多個噪聲類型選擇一個或多個濾波器實現對所述衝浪者圖像的圖像濾波；
獲得濾波後的衝浪者圖像中的臉部部分以作為臉部子圖像，識別臉部子圖像中的頭髮形狀，從所述臉部子圖像中剝去所述頭髮形狀以獲得衝浪者裸臉圖案；
基於男性臉部特徵和女性臉部特徵對所述衝浪者裸臉圖案進行識別以確定所述衝浪者裸臉圖案對應的衝浪者的性別並作為當前性別輸出；
接收衝浪者施加在所述手持橫杆上的歷次拉力，並基於所述歷次拉力以及當前性別統計出衝浪者的拉力範圍；
對衝浪板和衝浪者一起進行重量測量，將測量結果作為當前負荷輸出；
基於衝浪者的當前負荷、衝浪者的拉力範圍和實時風力選擇傘式衝浪設備的傘式帆布的打開角度以便於衝浪者在其拉力範圍內對手持橫杆進行操控；
其中，基於衝浪者的當前負荷、衝浪者的拉力範圍和實時風力選擇傘式衝浪設備的傘式帆布的打開角度包括：選擇的傘式帆布的打開角度使得在衝浪者的當前負荷和實時風力下，衝浪者施加在所述手持橫杆上以完成對傘式帆布的控制的拉力為衝浪者的拉力範圍的中間值。
更具體地，在所述傘式衝浪安全報警方法中：替換地，基於衝浪者的當前負荷、衝浪者的拉力範圍和實時風力選擇傘式衝浪設備的傘式帆布的打開角度包括：選擇的傘式帆布的打開角度使得在衝浪者的當前負荷和實時風力下，衝浪者施加在所述手持橫杆上以完成對傘式帆布的控制的拉力為歷次拉力中出現頻率最高的拉力值。
更具體地，在所述傘式衝浪安全報警方法中，還包括：
根據衝浪板下水流對衝浪板的衝擊力和衝擊時間，確定並輸出衝浪板下方的實時浪高；
將實時浪高發送到海上安全控制中心的伺服器處。
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傘式衝浪安全報警系統的結構方框圖。
圖2為根據本發明實施方案示出的傘式衝浪安全報警方法的步驟流程圖。
附圖標記：1衝浪板定位設備；2沙灘區域更新設備；3深海區域更新設備；4區域判斷設備；5警示操縱設備；S101接收衛星導航的定位數據，確定衝浪板的當前導航位置；S102與遠端的海上安全控制中心的伺服器建立雙向無線通信鏈路連接，接收海上安全控制中心的伺服器實時發送的當前沙灘區域，當前沙灘區域是隨時間動態改變的；S103接收海上安全控制中心的伺服器實時發送的當前深海區域，當前深海區域是隨時間動態改變的；S104基於衝浪板的當前導航位置和當前沙灘區域確定衝浪板當前是否衝入沙灘，在確定衝入沙灘時，發出沙灘預警信號，還用於基於衝浪板的當前導航位置和當前深海區域確定衝浪板當前是否衝入深海，在確定衝入深海時，發出深海預警信號；S105接收沙灘預警信號或深海預警信號，並實現與沙灘預警信號或深海預警信號相應的警示操作
具體實施方式
下面將參照附圖對本發明的傘式衝浪安全報警方法的實施方案進行詳細說明。
傘式衝浪，是一項藉助充氣風箏，腳踩衝浪板的一種集聚刺激、驚險的水上運動。
1998年起，美國夏威夷海灘偶爾會有人將充氣風箏與衝浪板結合在一起玩，自此，這項新的運動便在全世界很快風行起來，進入國內這項新的極限運動被稱為傘式衝浪。
傘式衝浪的原理非常簡單，就是將充氣風箏用兩條或四條強韌的繩子連接到手持橫杆上，借著操作橫杆來控制風箏之上升、下降及轉向，並結合腳下踩著的各式滑板，就可在海面、湖面、沙灘、雪地上滑行甚或將人帶離水面作各種花式動作。
然而，傘式衝浪的危險度極高，如果衝入沙灘或遠海，將增加衝浪者的死亡率，同時因為風向多變等多個因素的影響，傘式衝浪設備中的滑翔傘極難控制，現有技術中缺乏對傘式衝浪的預警機制和穩定度控制機制,為了克服該不足，本發明搭建了一種傘式衝浪安全報警系統及方法，能夠從預警能力和穩定度控制兩方面提高傘式衝浪設備的安全性能。
圖1為根據本發明實施方案示出的傘式衝浪安全報警系統的結構方框圖，所述系統包括：
衝浪板定位設備，用於接收衛星導航的定位數據，確定衝浪板的當前導航位置；
沙灘區域更新設備，與遠端的海上安全控制中心的伺服器建立雙向無線通信鏈路連接，用於接收海上安全控制中心的伺服器實時發送的當前沙灘區域，當前沙灘區域是隨時間動態改變的；
深海區域更新設備，與遠端的海上安全控制中心的伺服器建立雙向無線通信鏈路連接，用於接收海上安全控制中心的伺服器實時發送的當前深海區域，當前深海區域是隨時間動態改變的；
區域判斷設備，用於基於衝浪板的當前導航位置和當前沙灘區域確定衝浪板當前是否衝入沙灘，在確定衝入沙灘時，發出沙灘預警信號，還用於基於衝浪板的當前導航位置和當前深海區域確定衝浪板當前是否衝入深海，在確定衝入深海時，發出深海預警信號；
警示操縱設備，用於接收沙灘預警信號或深海預警信號，並實現與沙灘預警信號或深海預警信號相應的警示操作。
接著，繼續對本發明的傘式衝浪安全報警系統的具體結構進行進一步的說明。
另外，所述傘式衝浪安全報警系統中：
警示操縱設備包括：
語音警示單元，用於接收沙灘預警信號或深海預警信號，並播放與沙灘預警信號或深海預警信號相應的語音警示文件；
顯示控制單元，用於接收沙灘預警信號或深海預警信號，並顯示與沙灘預警信號或深海預警信號相應的文字警示信息。
所述傘式衝浪安全報警系統中，還可以包括：風力檢測設備，設置在傘式衝浪設備的傘式帆布上，用於實時檢測所述傘式帆布位置的風力以作為實時風力輸出。
所述傘式衝浪安全報警系統中，還可以包括：
實時拉力檢測設備，設置在傘式衝浪設備的手持橫杆上，用於檢測並輸出衝浪者施加在所述手持橫杆上的歷次拉力；
圖像採集設備，用於對衝浪者上半身進行圖像拍攝以獲得衝浪者圖像；
信號濾波設備，用於對衝浪者圖像進行信號分析以確定影響衝浪者圖像主信號幅度最大的多個噪聲類型，還用於基於所述多個噪聲類型選擇一個或多個濾波器實現對所述衝浪者圖像的圖像濾波；
臉部處理設備，用於獲得濾波後的衝浪者圖像中的臉部部分以作為臉部子圖像，識別臉部子圖像中的頭髮形狀，從所述臉部子圖像中剝去所述頭髮形狀以獲得衝浪者裸臉圖案；
性別檢測設備，用於基於男性臉部特徵和女性臉部特徵對所述衝浪者裸臉圖案進行識別以確定所述衝浪者裸臉圖案對應的衝浪者的性別並作為當前性別輸出；
拉力評估設備，用於接收衝浪者施加在所述手持橫杆上的歷次拉力，並基於所述歷次拉力以及當前性別統計出衝浪者的拉力範圍；
重力檢測設備，用於對衝浪板和衝浪者一起進行重量測量，將測量結果作為當前負荷輸出；
角度控制設備，用於基於衝浪者的當前負荷、衝浪者的拉力範圍和實時風力選擇傘式衝浪設備的傘式帆布的打開角度以便於衝浪者在其拉力範圍內對手持橫杆進行操控；
其中，基於衝浪者的當前負荷、衝浪者的拉力範圍和實時風力選擇傘式衝浪設備的傘式帆布的打開角度包括：選擇的傘式帆布的打開角度使得在衝浪者的當前負荷和實時風力下，衝浪者施加在所述手持橫杆上以完成對傘式帆布的控制的拉力為衝浪者的拉力範圍的中間值。
另外，所述傘式衝浪安全報警系統中：替換地，基於衝浪者的當前負荷、衝浪者的拉力範圍和實時風力選擇傘式衝浪設備的傘式帆布的打開角度包括：選擇的傘式帆布的打開角度使得在衝浪者的當前負荷和實時風力下，衝浪者施加在所述手持橫杆上以完成對傘式帆布的控制的拉力為歷次拉力中出現頻率最高的拉力值。
所述傘式衝浪安全報警系統中，還可以包括：實時浪高測量設備，設置在衝浪板上，用於根據衝浪板下水流對衝浪板的衝擊力和衝擊時間，確定並輸出衝浪板下方的實時浪高；
浪高數據發送設備，用於與遠端的海上安全控制中心的伺服器建立雙向無線通信鏈路連接，並將實時浪高發送到海上安全控制中心的伺服器處。
圖2為根據本發明實施方案示出的傘式衝浪安全報警方法的步驟流程圖，所述方法包括：
接收衛星導航的定位數據，確定衝浪板的當前導航位置；
與遠端的海上安全控制中心的伺服器建立雙向無線通信鏈路連接，接收海上安全控制中心的伺服器實時發送的當前沙灘區域，當前沙灘區域是隨時間動態改變的；
接收海上安全控制中心的伺服器實時發送的當前深海區域，當前深海區域是隨時間動態改變的；
基於衝浪板的當前導航位置和當前沙灘區域確定衝浪板當前是否衝入沙灘，在確定衝入沙灘時，發出沙灘預警信號，還用於基於衝浪板的當前導航位置和當前深海區域確定衝浪板當前是否衝入深海，在確定衝入深海時，發出深海預警信號；
接收沙灘預警信號或深海預警信號，並實現與沙灘預警信號或深海預警信號相應的警示操作。
接著，繼續對本發明的傘式衝浪安全報警方法的具體結構進行進一步的說明。
另外，所述傘式衝浪安全報警方法中：
接收沙灘預警信號或深海預警信號，並實現與沙灘預警信號或深海預警信號相應的警示操作包括：
接收沙灘預警信號或深海預警信號，並播放與沙灘預警信號或深海預警信號相應的語音警示文件；
接收沙灘預警信號或深海預警信號，並顯示與沙灘預警信號或深海預警信號相應的文字警示信息。
所述傘式衝浪安全報警方法中，還可以包括：實時檢測傘式衝浪設備的傘式帆布位置的風力以作為實時風力輸出。
所述傘式衝浪安全報警方法中，還可以包括：
檢測並輸出衝浪者施加在傘式衝浪設備的手持橫杆上的歷次拉力；
對衝浪者上半身進行圖像拍攝以獲得衝浪者圖像；
對衝浪者圖像進行信號分析以確定影響衝浪者圖像主信號幅度最大的多個噪聲類型，還基於所述多個噪聲類型選擇一個或多個濾波器實現對所述衝浪者圖像的圖像濾波；
獲得濾波後的衝浪者圖像中的臉部部分以作為臉部子圖像，識別臉部子圖像中的頭髮形狀，從所述臉部子圖像中剝去所述頭髮形狀以獲得衝浪者裸臉圖案；
基於男性臉部特徵和女性臉部特徵對所述衝浪者裸臉圖案進行識別以確定所述衝浪者裸臉圖案對應的衝浪者的性別並作為當前性別輸出；
接收衝浪者施加在所述手持橫杆上的歷次拉力，並基於所述歷次拉力以及當前性別統計出衝浪者的拉力範圍；
對衝浪板和衝浪者一起進行重量測量，將測量結果作為當前負荷輸出；
基於衝浪者的當前負荷、衝浪者的拉力範圍和實時風力選擇傘式衝浪設備的傘式帆布的打開角度以便於衝浪者在其拉力範圍內對手持橫杆進行操控；
其中，基於衝浪者的當前負荷、衝浪者的拉力範圍和實時風力選擇傘式衝浪設備的傘式帆布的打開角度包括：選擇的傘式帆布的打開角度使得在衝浪者的當前負荷和實時風力下，衝浪者施加在所述手持橫杆上以完成對傘式帆布的控制的拉力為衝浪者的拉力範圍的中間值。
另外，所述傘式衝浪安全報警方法中：替換地，基於衝浪者的當前負荷、衝浪者的拉力範圍和實時風力選擇傘式衝浪設備的傘式帆布的打開角度包括：選擇的傘式帆布的打開角度使得在衝浪者的當前負荷和實時風力下，衝浪者施加在所述手持橫杆上以完成對傘式帆布的控制的拉力為歷次拉力中出現頻率最高的拉力值。
所述傘式衝浪安全報警方法中，還可以包括：
根據衝浪板下水流對衝浪板的衝擊力和衝擊時間，確定並輸出衝浪板下方的實時浪高；
將實時浪高發送到海上安全控制中心的伺服器處。
另外，信號濾波設備選擇的一個或多個濾波器可包括不同類型的小波濾波器。小波(Wavelet)這一術語，顧名思義，「小波」就是小的波形。所謂「小」是指他具有衰減性；而稱之為「波」則是指它的波動性，其振幅正負相間的震蕩形式。與Fourier變換相比，小波變換是時間(空間)頻率的局部化分析，他通過伸縮平移運算對信號(函數)逐步進行多尺度細化，最終達到高頻處時間細分，低頻處頻率細分，能自動適應時頻信號分析的要求，從而可聚焦到信號的任意細節，解決了Fourier變換的困難問題，成為繼Fourier變換以來在科學方法上的重大突破。有人把小波變換稱為「數學顯微鏡」。
小波分析的應用是與小波分析的理論研究緊密地結合在一起地。他已經在科技信息產業領域取得了令人矚目的成就。電子信息技術是六大高新技術中重要的一個領域，他的重要方面是圖像和信號處理。現今，信號處理已經成為當代科學技術工作的重要部分，信號處理的目的就是：準確的分析、診斷、編碼壓縮和量化、快速傳遞或存儲、精確地重構(或恢復)。從數學地角度來看，信號與圖像處理可以統一看作是信號處理(圖像可以看作是二維信號)，在小波分析地許多分析的許多應用中，都可以歸結為信號處理問題。對於其性質隨時間是穩定不變的信號，處理的理想工具仍然是傅立葉分析。但是在實際應用中的絕大多數信號是非穩定的，而特別適用於非穩定信號的工具就是小波分析。
採用本發明的傘式衝浪安全報警系統及方法，針對現有技術中傘式衝浪預警能力和穩定能力不足的技術問題，通過對傘式衝浪設備進入沙灘或遠海的情況識別以及預警，還通過對相關參數的採集以準確控制滑翔傘的展開角度，從而同時解決了上述兩個技術問題。
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。