CN113034852A - 基于图像处理技术的船员生理记录仪交互式工作*** - Google Patents

基于图像处理技术的船员生理记录仪交互式工作*** Download PDF

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翁金贤
李文文
吴建军
席永涛
丁海峰
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Abstract

本发明提供了一种基于图像处理技术的船员生理记录仪交互式工作***。包括图像处理模块、生理记录仪工作模块和数据处理端，所述***能够根据船员的个人数据库信息和值班任务状态选定生理记录仪的最佳工作时间点，然后实时传送船员数据到数据处理端，在数据处理端进行生理信息分析并及时反馈，提高了船员生理记录仪记录数据的有效性以及船舶航行的安全性。

Description

基于图像处理技术的船员生理记录仪交互式工作***
技术领域
本发明涉及船舶安全航行领域，尤其涉及人因交互式的船舶安全航行领域。
技术背景
现如今，航运是重要的交通运输和出行方式。船舶通航安全***是由人、船、环境、管理四因素所组成的复杂***，人是这个安全***中的核心因素。大部分的用于监测船员生理变化的记录仪往往只能实现记录数据的功能，不能实现实时监测船员的生理状态变化并且能够将实时监测结果反馈出来的功能，且现有生理记录仪记录数据重复、冗余，尚不能实现针对船员的具体状态实现靶向性的数据记录分析。
本发明提出一种基于图像处理技术的船员生理记录仪交互式工作***，能够在船舶驾驶台配有监控视频***的基础上，根据船员执行值班操作指令时候的身体姿态位置和时间，判断船员当前状态是否影响正常值班，进而采取给与警告等信号，中止影响船员正常值班的状态与行为，降低船员人为失误，减少事故损失，提升航运安全水平。
发明内容
本发明提出一种基于图像处理技术的船员生理记录仪交互式工作***，具体方案如下：
基于图像处理技术的船员生理记录仪交互式工作***，包括图像处理模块、生理记录仪工作模块和数据处理端，其特征在于，所述图像处理模块分析船舶驾驶台上监控***采集的画面，触发所述生理记录仪工作模块发出开启生理记录仪工作信号，并同时向所述数据处理端实时传输数据，所述生理记录仪工作模块接收处理后的信息，做出是否给予该值班船员警示信号。
进一步的，所述图像处理模块中包括船员完成操作指令位置信息以及船员身体状态姿势分析模型，所述船员完成操作指令位置信息通过分析监控视频画面中船员是否到达完成操作指令指定位置；所述船员身体状态姿势分析模型通过分析视频画面中船员的身体姿态来判断船员是否可以正常执行值班。
进一步的，所述操作指令位置信息存储有船员在完成值班操作指令时的位置信息，当监控画面中的船员未到达指定位置完成值班指令时，触发所述生理记录仪工作模块，发出警告。
进一步的，所述船员完成操作指令位置信息中存储有自主学习模型，所述自主学习模型能够自动更新完成当前操作指令位置是否有船员到达并完成指令。
进一步的，在所述的图像处理模块，设置有船员身体状态姿势分析模型。根据划选船员值班岗位区域，确定视频监控检测到值班船员在岗节点时间t1，值班船员保持同一身体姿势状态时间为t2，确定值班船员离开值班岗位的时间间隔为Δt，判断触发生理记录仪工作模块中的工作指令。
进一步的，所述生理记录仪工作模块包括触发生理记录仪工作模块、实时记录传输模块、数据处理结果接收模块以及报警模块，所述触发生理记录仪工作模块用于开启生理记录仪工作指令，所述实时记录传输模块用于记录船员生理数据并实时传输到所述数据处理端，所述数据处理接受模块用于接收所述数据处理端反馈结果，所述报警模块用于根据所述数据处理端的反馈结果是否给予值班船员警示信号。
进一步的，所述数据处理端包括生理数据存储端和生理数据处理反馈端，基于所述生理记录生理记录仪工作模块实时传送的数据保存到所述生理数据存储段。生理数据反馈端基于船员实时数据、船员值班时间、船员正常生理数据、船员疲劳时生理数据、船员睡眠生理数据判断当前值班驾驶员的状态。
进一步的，所述工作***中的各模块具备自主更新模型，由工作***依据数据处理端结果，确定是否给予值班船员警示信号。
进一步的，所述生理记录仪工作模块上设置有警报器，能够给予值班船员警示信号。
进一步的，所述的船舶驾驶台内监控***中监控摄像头数量根据值班船员数量而定。
使用上述交互式工作***，解决了船舶驾驶台上值班过程中检测船员值班状态与行为的及时性问题，同时，生理记录仪统筹决策模块的警报器可给予船员中止不安全行为与状态。
附图说明
图1为本发明基于图像处理技术的船员生理记录仪交互式工作***成示意图
图2为本发明基于图像处理技术的船员生理记录仪交互式工作***数据流向图
具体实施方式
如图1所示，在本发明的一个实施案例中，船员生理记录仪交互式工作***与船舶驾驶台内的视频监控***配套搭建。
船员穿戴生理记录仪进入船舶驾驶台内，所述监控摄像头采集实时画面，按照监控***的功能工作。当监控视频采集到船员的动作姿态及位置信息后，发送至所述图像处理模块。
船员在船舶驾驶台上，需要完成航行值班过程中的一些指令，这些指令需要值班船员移动到指定位置完成。在所述的图像处理模块，设置有船员完成操作指令位置信息。当值班船员需要完成船舶驾驶台内传达的指令时，判断是否有值班船员到达指定位置，完成操作指令。当操作指令下达时，所述记录仪交互式工作***选取时长为1分钟的视频画面片段，并将视频画面中的指定区域位置图像进行抽取，船员完成操作指令位置信息中通过分析值班船员是否到达指定位置，若在1分钟内，指定区域位置未检测到值班船员出现，则触发生理记录仪工作信号模块中的发出报警信号工作指令。
所述船员完成操作指令位置信息中存储有自主学习模型，所述自主学习模型能够自动更新完成当前操作指令位置是否有船员到达并完成指令，若图像处理模块检测到船员到达指定位置，则不触发生理记录仪工作信号模块中的发出报警信号工作指令。
值班船员一次值班时间较长，且值班环境单一枯燥。在所述的图像处理模块，设置有船员身体状态姿势分析模型。根据划选船员值班岗位区域，确定视频监控检测到值班船员在岗节点时间t1，值班船员保持同一身体姿势状态时间为t2，确定值班船员离开值班岗位的时间间隔为Δt。
触发生理记录仪工作信号模块的工作逻辑思路为:当t1<0，判断值班船员不在岗，触发生理记录仪工作信号模块中报警信号，并报船长值班室；当t2>t1且t2>5分钟时，触发生理记录仪工作信号模块中的开启生理记录仪记录模块；当Δt>10分钟时，记作值班船员长时间离岗，触发生理记录仪工作信号模块中报警信号，并报船长值班室。
值班船员的生理数据量庞大，且生理记录仪存储空间有限。只有当所述生理记录仪工作模块接收到图像处理模块中船员身体状态姿势模型发送过来的信号，才触发生理记录仪开始记录船员生理数据的工作，实现生理记录仪靶向性记录船员当前生理状态数据。
船员佩戴的生理记录仪均配有编号，生理记录仪与数据处理端采用蓝牙连接。触发生理记录仪工作模块，开启记录数据工作指令，则向数据处理端发送蓝牙信号，连接到数据处理端。
当数据处理端与船员生理记录仪连接成功，生理记录仪则向数据处理端开始实时传输数据。同时根据接收到的生理记录仪编号蓝牙信号时，即可访问船员数据库，获取佩戴当前编号生理仪的船员个人信息，包括该名船员的年龄、海龄、实时值班时间、往次值班情况、正常生理数据、疲劳时生理数据、睡眠生理数据。
在数据接收后，数据处理端对于所获取的生理数据进行数据处理，并将实时处理的生理数据结果与访问到的船员数据库里的信息进行比对，数据处理端的生理数据处理反馈模块将实时数据处理结果反馈给生理记录仪统筹决策端。实时数据处理的结果若与数据库中的船员生理疲劳数据吻合，则给予船员警告信号，并报船长值班室。
以上对本发明所提供的基于图像处理技术的船员生理记录仪交互式工作***进行了详细的介绍，本文中应用具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式上有改动之处，本说明书内容不应理解为对本发明技术方案的限制。

Claims (10)

1.基于图像处理技术的船员生理记录仪交互式工作***，包括图像处理模块、生理记录仪工作模块和数据处理端，其特征在于，所述图像处理模块分析船舶驾驶台上监控***采集的画面，所述生理记录仪工作模块发出开启生理记录仪工作信号，并同时向所述数据处理端实时传输数据，所述生理记录仪工作模块接收处理后的信息，做出是否给予该值班船员警示信号。
2.根据权利要求1所述的基于图像处理技术的船员生理记录仪交互式工作***，其特征在于，所述图像处理模块中包括船员完成操作指令位置信息以及船员身体状态姿势分析模型，所述船员完成操作指令位置信息通过分析监控视频画面中船员是否到达完成操作指令指定位置；所述船员身体状态姿势分析模型通过分析视频画面中值班岗位上船员的身体姿态来判断船员是否可以正常执行值班。
3.根据权利要求1所述的基于图像处理技术的船员生理记录仪交互式工作***，其特征在于，所述生理记录仪工作模块包括触发生理记录仪工作信号模块以及实时记录传输模块以及，所述触发生理记录仪工作信号模块用于开启生理记录仪工作指令，包括开始记录数据以及发出报警信号，所述实时记录传输模块用于记录船员生理数据并实时传输到所述数据处理端。
4.根据权利要求2所述的基于图像处理技术的船员生理记录仪交互式工作***，其特征在于船员完成操作指令位置信息存储有船员在完成值班操作指令时的区域位置信息，当监控画面中的船员未到达指定区域位置完成值班指令时，所述船员完成操作指令位置信息触发所述生理记录仪工作模块，发出报警信号。
5.根据权利要求4所述的基于图像处理技术的船员生理记录仪交互式工作***，其特征在于，所述船员完成操作指令位置信息中存储有自主学习模型，所述自主学习模型能够自动更新完成当前操作指令位置是否有船员到达并完成指令。
6.根据权利要求2所述的基于图像处理技术的船员生理记录仪交互式工作***，其特征在于，所述船员身体状态姿势分析模型中存储有船员值班岗位区域位置信息以及人体动作数据集，当监控视频中的船员值班区域识别到船员，根据视频监控检测到值班船员在岗节点时间t1，值班船员保持同一身体姿势状态时间为t2，值班船员离开值班岗位的时间间隔为Δt，触发所述生理记录仪工作模块。
7.根据权利要求1所述的基于图像处理技术的船员生理记录仪交互式工作***，其特征在于，所述数据处理端包括生理数据存储模块和生理数据处理反馈模块，基于所述生理记录生理记录仪工作模块实时传送的数据保存到所述生理数据存储段。生理数据反馈端基于船员实时数据、船员值班时间、船员正常生理数据、船员疲劳时生理数据、船员睡眠生理数据判断当前值班驾驶员的状态。
8.根据权利要求7或8中的任意一项所述的基于图像处理技术的船员生理记录仪交互式工作***，其特征在于，工作***中的各模块具备自主更新模型，由工作***依据数据处理端结果，确定是否给予值班船员警示信号。
9.根据权利要求1所述的基于图像处理技术的船员生理记录仪交互式工作***，其特征在于，所述生理记录仪工作模块上设置有警报器，能够给予值班船员警示信号。
10.根据权利要求1所述的基于图像处理技术的船员生理记录仪交互式工作***，其特征在于，所述的舱值班驾驶室内监控***中监控摄像头数量根据值班船员数量而定，且所述生理记录仪的报警信号均会发送至船长值班室。
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