一种基于背景噪声的封闭水域溺水监控方法、系统及介质技术方案

本发明专利技术提供了一种基于背景噪声的水域溺水监控方法、系统及介质，其该方法包括以下步骤：通过声学传感器获取水域的监控信号；将所述监控信号与预先内置的溺水场景声学特征信号的相干性度量进行比对；若所述相干性度量超过预设阈值，则执行对应的处理策略。相对于现有技术，本发明专利技术实现了对封闭水域的溺水行为进行有效监控，及时发现溺水情况，解决了目前常用的人为监控和视频监控存在监控盲区和人工差错问题，以及图像识别的视频监控系统投入成本高的问题。本高的问题。本高的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于背景噪声的封闭水域溺水监控方法、系统及介质


[0001]本专利技术涉及水域安全
，尤其涉及一种基于背景噪声的封闭水域溺水监控方法、系统及介质。

技术介绍

[0002]随着人们生活水平的提高，游泳作为一种健康的运动方式深受大家喜欢，游泳可以在室内泳池、池塘等地方进行，游泳的安全问题必须得到重视，但是水中各种复杂的情况例如呛水、抽筋等都可能会使游泳者发生溺水，如果无法得到及时的救援，将会对人民的生命安全造成重大的威胁。
[0003]当前的泳池溺水监控系统主要通过人工监控，例如安全员对泳池进行查看，但是普遍存在因为人员的疏忽或者视野盲区等原因造成没有第一时间发现溺水险情的情况，另外，还有一种视频监控辅以图像识别的方法，通过对采集的视频画面进行实时分析，通过人员泳姿和水面情况进行识别，判定是否有溺水情况的发生，但是同样会受视野盲区以及场地灯光的影响，以及对人员嬉闹，潜泳等的误判，使得误报率较高。
[0004]因此，针对以上问题，提出一种简单、可靠、成本较低的溺水监控系统，能有效监控有效范围内的背景噪声变化，及时发现溺水情况。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提供一种简单、可靠、成本较低的基于背景噪声的封闭水域溺水监控方法、系统及介质，旨在实现对封闭水域的溺水行为进行有效监控，及时发现溺水情况，解决目前常用的人为监控和视频监控存在监控盲区和人工差错问题，以及图像识别的视频监控系统投入成本高的问题。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术提出一种基于背景噪声的水域溺水监控方法，所述方法包括以下步骤：
[0007]步骤S10，通过声学传感器获取水域的监控信号；
[0008]步骤S20，将所述监控信号与预先内置的溺水场景声学特征信号的相干性度量进行比对；
[0009]步骤S30，若所述相干性度量超过预设阈值，则执行对应的处理策略。
[0010]本专利技术的进一步技术方案是，所述步骤S20，将所述监控信号与预先内置的溺水场景声学特征信号的相干性度量进行比对的步骤包括：
[0011]采用公式表示监控信号x与预先内置的溺水场景声学特征信号y的相干性；
[0012]其中，C
xy
(f)是监控信号x与预先内置的溺水场景声学特征信号y的互动率谱密度，C
xx
(f)C
yy
(f)则是监控信号x与预先内置的溺水场景声学特征信号y各自的自功率谱密度，C
xy
(f)的取值区间为[0，1]，其中0为完全不相干，1为完全相干。
[0013]本专利技术的进一步技术方案是，所述步骤S20，将所述监控信号与预先内置的溺水场景声学特征信号的相干性度量进行比对中通过xcorr函数计算相干性度量，采用公式r＝xcorr(x，y)返回测量向量x和测量向量y的相干性；
[0014]若测量向量x和测量向量具有不同的长度，则函数会在较短向量的末尾追加零，使其与另一个向量具有相同的长度。
[0015]本专利技术的进一步技术方案是，所述相干性度量支持用户调节，以此来设置敏感程度。
[0016]本专利技术的进一步技术方案是，所述步骤S30，若所述相干性度量超过预设阈值，则执行对应的处理策略的步骤包括：
[0017]若所述相干性度量超过预设阈值，则通过报警器发出溺水警报。
[0018]本专利技术的进一步技术方案是，所述声学传感器为一个或多个，所述声学传感器布置于水域水面以下。
[0019]为实现上述目的，本专利技术还提出一种基于背景噪声的水域溺水监控系统，所述系统包括布置于水域水面以下的一个或多个声学传感器，以及存储器和处理器，所述处理器存储有基于背景噪声的水域溺水监控程序，所述基于背景噪声的水域溺水监控程序被所述处理器运行时执行以下步骤：
[0020]通过声学传感器获取水域的监控信号；
[0021]将所述监控信号与预先内置的溺水场景声学特征信号的相干性度量进行比对；
[0022]若所述相干性度量超过预设阈值，则执行对应的处理策略。
[0023]本专利技术的进一步技术方案是，所述基于背景噪声的水域溺水监控程序被所述处理器运行时还执行以下步骤：
[0024]采用公式表示监控信号x与预先内置的溺水场景声学特征信号y的相干性；
[0025]其中，C
xy
(f)是监控信号x与预先内置的溺水场景声学特征信号y的互动率谱密度，C
xx
(f)C
yy
(f)则是监控信号x与预先内置的溺水场景声学特征信号y各自的自功率谱密度，C
xy
(f)的取值区间为[0，1]，其中0为完全不相干，1为完全相干。
[0026]本专利技术的进一步技术方案是，所述基于背景噪声的水域溺水监控程序被所述处理器运行时还执行以下步骤：
[0027]通过xcorr函数计算相干性度量，采用公式r＝xcorr(x，y)返回测量向量x和测量向量y的相干性；
[0028]若测量向量x和测量向量具有不同的长度，则函数会在较短向量的末尾追加零，使其与另一个向量具有相同的长度。
[0029]为实现上述目的，本专利技术还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有基于背景噪声的水域溺水监控程序，所述基于背景噪声的水域溺水监控程序被处理器运行时执行如上所述的方法的步骤。
[0030]本专利技术基于背景噪声的水域溺水监控方法、系统及介质的有益效果是：本专利技术通过上述技术方案，包括以下步骤：步骤S10，通过声学传感器获取水域的监控信号；步骤S20，将所述监控信号与预先内置的溺水场景声学特征信号的相干性度量进行比对；步骤S30，若
所述相干性度量超过预设阈值，则执行对应的处理策略，实现了对封闭水域的溺水行为进行有效监控，及时发现溺水情况，解决了目前常用的人为监控和视频监控存在监控盲区和人工差错问题，以及图像识别的视频监控系统投入成本高的问题。
附图说明
[0031]图1是本专利技术基于背景噪声的水域溺水监控方法较佳实施例的流程示意图；
[0032]图2是基于背景噪声的封闭水域溺水监控报警系统的系统框架图。
[0033]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。
具体实施方式
[0034]应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0035]本专利技术提出一种基于背景噪声的水域溺水监控方法，如图1所示，本专利技术基于背景噪声的水域溺水监控方法较佳实施例包括以下步骤：
[0036]步骤S10，通过声学传感器获取水域的监控信号。
[0037]需要说明的是，本专利技术提出的基于背景噪声的水域溺水监控方法可应用于基于背景噪声的封闭水域溺水监控报警系统，如图2所示，该系统包括一个或多个声学传感器、控制与计算模块、电池、报警器等多个模块。
[0038]声学传感器安装在水域水面下，其特本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于背景噪声的水域溺水监控方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤S10，通过声学传感器获取水域的监控信号；步骤S20，将所述监控信号与预先内置的溺水场景声学特征信号的相干性度量进行比对；步骤S30，若所述相干性度量超过预设阈值，则执行对应的处理策略。2.根据权利要求1所述的基于背景噪声的水域溺水监控方法，其特征在于，所述步骤S20，将所述监控信号与预先内置的溺水场景声学特征信号的相干性度量进行比对的步骤包括：采用公式表示监控信号x与预先内置的溺水场景声学特征信号y的相干性；其中，C
xy
(f)是监控信号x与预先内置的溺水场景声学特征信号y的互动率谱密度，C
xx
(f)C
yy
(f)则是监控信号x与预先内置的溺水场景声学特征信号y各自的自功率谱密度，C
xy
(f)的取值区间为[0，1]，其中0为完全不相干，1为完全相干。3.根据权利要求2所述的基于背景噪声的水域溺水监控方法，其特征在于，所述步骤S20，将所述监控信号与预先内置的溺水场景声学特征信号的相干性度量进行比对中通过xcorr函数计算相干性度量，采用公式r＝xcorr(x，y)返回测量向量x和测量向量y的相干性；若测量向量x和测量向量具有不同的长度，则函数会在较短向量的末尾追加零，使其与另一个向量具有相同的长度。4.根据权利要求3所述的基于背景噪声的水域溺水监控方法，其特征在于，所述相干性度量支持用户调节，以此来设置敏感程度。5.根据权利要求1至4任意一项所述的基于背景噪声的水域溺水监控方法，其特征在于，所述步骤S30，若所述相干性度量超过预设阈值，则执行对应的处理策略的步骤包括：若所述相干性度量超过预设阈值，则通过报警器发出溺水警报。6.根据权利要求1所述的基于背景噪声的水域溺水监控方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志刚，顾海涛，石润，彭宗铖，陈小艳，刘丽娟，程煜，赵瑾浩，
申请(专利权)人：深圳市大舱科技有限公司，
类型：发明
国别省市：