一种船舶值班人员状态检测方法技术

本发明专利技术涉及一种船舶值班人员状态检测方法，该方法包括：1)提供一种船舶值班人员状态检测系统，所述检测系统包括USB摄像头、热感应红外线检测设备、面部检测设备和嵌入式处理器，所述USB摄像头用于拍摄值班人员的人员图像，所述热感应红外线检测设备用于检测值班人员是否存在，所述面部检测设备与所述USB摄像头连接，对所述人员图像执行图像识别，以确定值班人员的面部状态，所述嵌入式处理器与所述热感应红外线检测设备和所述面部检测设备分别连接，基于所述热感应红外线检测设备的检测结果和所述面部检测设备的图像识别结果，确定是否发出值班人员状态报警信号；以及2)使用所述系统来检测。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及，该方法包括：1)提供一种船舶值班人员状态检测系统，所述检测系统包括USB摄像头、热感应红外线检测设备、面部检测设备和嵌入式处理器，所述USB摄像头用于拍摄值班人员的人员图像，所述热感应红外线检测设备用于检测值班人员是否存在，所述面部检测设备与所述USB摄像头连接，对所述人员图像执行图像识别，以确定值班人员的面部状态，所述嵌入式处理器与所述热感应红外线检测设备和所述面部检测设备分别连接，基于所述热感应红外线检测设备的检测结果和所述面部检测设备的图像识别结果，确定是否发出值班人员状态报警信号；以及2)使用所述系统来检测。【专利说明】
本专利技术涉及船舶监控领域，尤其涉及。
技术介绍
疲劳值班或缺席值班被公认为是造成海上交通事故的主要原因之一。大量事故统计分析表明，在海难事故和污染损害事故中，约80%是人为因素造成的。船舶在海上航行时，需保持24小时通航，现有船舶值班系统中，都实行4小时一班的值班人员轮班制，这种状况增加了值班人员的工作强度，尤其是夜班，值班人员很难保证一直处于清醒状态，一旦精神疲劳，或者短暂缺席，疏于职守，将会带来生命、财产上的巨大损失和海洋环境难以恢复的破坏。 现有技术中，为了解决上述问题，一般采用以下方式:(I)增加每班的值班人数，在出现疲惫的值班人员时，能够及时进行人员替换；(2)在船舶驾驶室内增加视频监控设备，将值班室内的人员值班情况实时发送给船舶管理平台，一旦发现值班人员异常，立即进行相应的处理。但是这些方式都存在一定的弊端，前者耗费过多的人力资源，而后者，同样需要后台的人力资源来支持远程视频监控。 因此，需要，能够采用机器监控的方式替代人工监控的方式，对船舶值班人员状态进行实时监控，并在出现异常情况时，自动报警，提醒管理人员接管监控，采取相应措施，避免事故发生。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了，引用热感应红外线检测设备用于检测值班人员是否存在，引用面部检测设备和USB摄像头对值班人员图像执行图像识别，以确定值班人员的面部状态，从而基于上述设备的检测结果，发出不同的报警信息，提高监控的效率和自动化水平，减少相应的人工成本。 根据本专利技术的一方面，提供了，该方法包括:1)提供一种船舶值班人员状态检测系统，所述检测系统包括USB摄像头、热感应红外线检测设备、面部检测设备和嵌入式处理器，所述USB摄像头用于拍摄值班人员的人员图像，所述热感应红外线检测设备用于检测值班人员是否存在，所述面部检测设备与所述USB摄像头连接，对所述人员图像执行图像识别，以确定值班人员的面部状态，所述嵌入式处理器与所述热感应红外线检测设备和所述面部检测设备分别连接，基于所述热感应红外线检测设备的检测结果和所述面部检测设备的图像识别结果，确定是否发出值班人员状态报警信号；以及2)使用所述系统来检测。 更具体地，在所述船舶值班人员状态检测系统中，还包括:无线通信接口，用于与远端的船舶管理平台建立双向的无线通信链路，接收所述船舶管理平台发送的控制指令，将值班人员缺勤报警信号或值班人员疲劳值班报警信号发送给所述船舶管理平台，所述控制指令包括启动状态监控指令和结束状态监控指令；计时器，用于为所述检测系统的船舶值班人员状态检测提供计时；USB通信接口，与外部U盘连接，以接收外部U盘内预存的Cb范围、Cr范围、缺勤时间阈值和预设面积阈值，接收外部U盘内预存的疲劳特征值，所述Cb范围和所述Cr范围用于将YCbCr颜色空间下的图像中的船舶值班人员面部与背景分离，所述疲劳特征值为对预先拍摄的基准疲劳面部图像进行特征识别所确定的特征值；静态存储设备，与所述USB通信接口连接，接收并存储所述Cb范围、所述Cr范围、所述缺勤时间阈值、所述预设面积阈值和所述疲劳特征值；供电设备，用于为所述检测系统的各个电子设备提供必要的电力供应；双声道扬声器，与所述嵌入式处理器连接，用于播放与所述值班人员缺勤报警信号或所述值班人员疲劳值班报警信号对应的语音警示文件；所述USB摄像头设置在船舶仪表盘上、值班位置的前方，用于实时拍摄值班人员的人员图像，所述人员图像的分辨率为1920X1080 ;所述热感应红外线检测设备设置在船舶仪表盘上、值班位置的前方，基于值班人员的热感应效应，确定值班人员是否存在值班位置处；所述面部检测设备与所述静态存储设备和所述USB摄像头分别连接，所述面部检测设备包括图像预处理器、颜色空间转换器、图像分割器和面部状态识别器，所述图像预处理器、所述颜色空间转换器、所述图像分割器和所述面部状态识别器分别采用不同的FPGA芯片来实现，所述图像预处理器与所述USB摄像头连接，对所述人员图像依次执行对比度增强和小波滤波处理，获得预处理图像，所述颜色空间转换器与所述图像预处理器连接，将所述预处理图像转换为YCbCr颜色空间下的YCbCr颜色图像，所述图像分割器与所述颜色空间转换器和所述静态存储设备分别连接，将YCbCr颜色图像中Cb值在所述Cb范围内且Cr值在所述Cr范围内的所有像素识别出来并组成面部子图像，所述面部状态识别器与所述图像分割器连接，当所述面部子图像的面积小于所述预设面积阈值时，输出不存在面部图像信号，当所述面部子图像的面积大于等于所述预设面积阈值时，对所述面部子图像执行特征识别，在对所述面部子图像识别的特征与所述疲劳特征值匹配时，发出面部状态疲惫信号，在对所述面部子图像识别的特征与所述疲劳特征值不匹配时，发出面部状态正常信号；所述嵌入式处理器与所述静态存储设备、所述计时器、所述热感应红外线检测设备、所述USB摄像头和所述面部状态识别器分别连接，当所述热感应红外线检测设备确定值班人员不存在值班位置处且接收到所述不存在面部图像信号时，启动所述计时器，在所述计时器的计时时间达到所述缺勤时间阈值时，发出值班人员缺勤报警信号，当接收到所述面部状态疲惫信号时，发出值班人员疲劳值班报警信号，并将所述人员图像转发给所述无线通信接口；其中，所述无线通信接口在将所述值班人员疲劳值班报警信号发送给所述船舶管理平台的同时，将所述人员图像发送给所述船舶管理平台；所述嵌入式处理器在接收到启动状态监控指令时，启动所述热感应红外线检测设备、所述USB摄像头和所述面部检测设备，在接收到结束状态监控指令时，关闭所述热感应红外线检测设备、所述USB摄像头和所述面部检测设备；所述计时器、所述USB通信接口、所述静态存储设备、所述供电设备、所述面部检测设备和所述嵌入式处理器都位于船舶仪表盘内，所述无线通信接口位于船舶船体上。 更具体地，在所述船舶值班人员状态检测系统中，还包括:显示设备，与所述嵌入式处理器连接，用于显示与所述值班人员缺勤报警信号或所述值班人员疲劳值班报警信号对应的警示文字。 更具体地，在所述船舶值班人员状态检测系统中，所述无线通信接口为GPRS移动通信接口、3G移动通信接口或4G移动通信接口中的一种。 更具体地，在所述船舶值班人员状态检测系统中，所述无线通信接口在将所述人员图像发送给所述船舶管理平台前，对所述人员图像执行压缩编码。 更具体地，在所述船舶值班人员状态检测系统中，所述USB摄像头包括CMOS视频传感器。 更具体地，在所述船舶值班人员状态检测系统中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种船舶值班人员状态检测方法，该方法包括：1)提供一种船舶值班人员状态检测系统，所述检测系统包括USB摄像头、热感应红外线检测设备、面部检测设备和嵌入式处理器，所述USB摄像头用于拍摄值班人员的人员图像，所述热感应红外线检测设备用于检测值班人员是否存在，所述面部检测设备与所述USB摄像头连接，对所述人员图像执行图像识别，以确定值班人员的面部状态，所述嵌入式处理器与所述热感应红外线检测设备和所述面部检测设备分别连接，基于所述热感应红外线检测设备的检测结果和所述面部检测设备的图像识别结果，确定是否发出值班人员状态报警信号；以及2)使用所述系统来检测。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：无锡北斗星通信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32