CN104732726A - 水上游客识别监控平台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水上游客识别监控平台，包括高清全景摄像头、雾霾去除设备、游客识别设备、声呐定位设备和数字信号处理器，高清全景摄像头用于对预设海域进行拍摄以获得海域图像，雾霾去除设备用于去除海域图像中的雾霾成分以获得清晰化海域图像，游客识别设备对清晰化海域图像进行图像处理以获得预设海域内各个游客的沉浮状态，声呐定位设备用于检测预设海域内的水下目标，数字信号处理器基于游客识别设备的图像处理结果确定是否启动声呐定位设备。通过本发明，即使在雾霾天气下也能够实时检测海边浴场预定海域内每一个游客的当前沉浮状态，在出现游客沉没过久的危情时启动声呐检测措施，为救援单位的营救节约反应时间。

Description

水上游客识别监控平台

技术领域

本发明涉及电子监控领域，尤其涉及一种水上游客识别监控平台。

背景技术

随着经济的发展和人们生活水平的提高，人们已经不满足于工作之外的安逸生活，愿意投入更多资金去更远的旅游景点去游玩，以获取更多的视听享受，从而放松身心。

旅游景点可以分为八种类别：湖泊风景区、山岳风景区、森林风景区、山水风景区、海滨风景区、休闲疗养避暑胜地、宗教寺庙名胜区、历史纪念地风景区，其中，海滨风景区是人们最为青睐的旅游景点之一，因为在海滨风景区有很多海边浴场能够提供游客想要的海边冲浪、潜浮、潜水、游泳、戏沙、日光浴等活动。

但是游客在海边浴场的海域内活动时，虽然海边浴场对海域内的环境进行了清扫和打理，由于紧邻近海，还是会容易受到海浪冲击和海洋生物的攻击，以往的人工观望方式已经过于落后，一方面耗时耗力，另一方面，检测效率不高，易受主观影响。

现有技术中也存在一些基于图像处理的电子检测报警方案，但这些电子检测报警方案在雾霾严重的天气下，由于检测图像模糊不清而导致检测报警的误差偏大，甚至无法正常工作。

因此，需要一种水上游客识别监控平台，采用电子监控的方式替代人工监控，能够无差别、高效率、无遗漏地监控到每一个出现异常状态的游客，同时能够克服各种雾霾天气的影响，进一步提高平台的安全保障性能。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种水上游客识别监控平台，引入图像采集和分析技术检测到每一个游客的沉浮状态，基于游客的沉浮状态进行判断，确定游客是否处于危险状况中，在危险发生时安排了声纳检测装置对处于危险状况中的游客目标进行搜索，节省了营救时间，更关键的是，根据大气衰减模型确定雾霾对图像的影响因素，并对多雾天气下采集的检测图像进行去雾霾化处理，提高了监控平台的可靠性。

根据本发明的一方面，提供了一种水上游客识别监控平台，设置在海边浴场处，包括高清全景摄像头、雾霾去除设备、游客识别设备、声呐定位设备和数字信号处理器，所述高清全景摄像头用于对海边浴场的预设海域进行拍摄以获得海域图像，所述雾霾去除设备用于去除所述海域图像中的雾霾成分以获得清晰化海域图像，所述游客识别设备对所述清晰化海域图像进行图像处理以获得所述预设海域内各个游客的沉浮状态，所述声呐定位设备用于检测所述预设海域内的水下目标，所述数字信号处理器与所述游客识别设备和所述声呐定位设备分别连接，基于所述游客识别设备的图像处理结果确定是否启动所述声呐定位设备。

更具体地，在所述水上游客识别监控平台中，还包括：供电电源，包括太阳能供电器件、蓄电池、切换开关和电压转换器，所述切换开关与所述太阳能供电器件和所述蓄电池分别连接，根据蓄电池剩余电量决定是否切换到所述太阳能供电器件以由所述太阳能供电器件供电，所述电压转换器与所述切换开关连接，以将通过切换开关输入的5V电压转换为3.3V电压；静态存储设备，用于预先存储所述预设海域的位置，还用于预先存储游客灰度特征和预定时间阈值，所述游客灰度特征用于将图像中的游客与背景分离；液晶显示屏，与所述数字信号处理器连接，以显示与游客沉没警报信号对应的文字信息；双声道扬声器，与所述数字信号处理器连接，以播放与游客沉没警报信号对应的语音警示文件；所述雾霾去除设备包括：雾霾浓度检测子设备，位于空气中，用于实时检测海边浴场的预设海域所在位置的雾霾浓度，并根据雾霾浓度确定雾霾去除强度，所述雾霾去除强度取值在0到1之间；整体大气光值获取子设备，与所述高清全景摄像头连接以获得所述海域图像，计算所述海域图像中每一像素的灰度值，将灰度值最大的像素的灰度值作为整体大气光值；大气散射光值获取子设备，与所述高清全景摄像头和所述雾霾浓度检测子设备分别连接，对所述海域图像的每一个像素，提取其R，G，B三颜色通道像素值中最小值作为目标像素值，使用保持边缘的高斯平滑滤波器EPGF(edge-preservinggaussian filter)对所述目标像素值进行滤波处理以获得滤波目标像素值，将目标像素值减去滤波目标像素值以获得目标像素差值，使用EPGF对目标像素差值进行滤波处理以获得滤波目标像素差值，将滤波目标像素值减去滤波目标像素差值以获得雾霾去除基准值，将雾霾去除强度乘以雾霾去除基准值以获得雾霾去除阈值，取雾霾去除阈值和目标像素值中的最小值作为比较参考值，取比较参考值和0中的最大值作为每一个像素的大气散射光值；介质传输率获取子设备，与所述整体大气光值获取子设备和所述大气散射光值获取子设备分别连接，将每一个像素的大气散射光值除以整体大气光值以获得除值，将1减去所述除值以获得每一个像素的介质传输率；清晰化图像获取子设备，与所述高清全景摄像头、所述整体大气光值获取子设备和所述介质传输率获取子设备分别连接，将1减去每一个像素的介质传输率以获得第一差值，将所述第一差值乘以整体大气光值以获得乘积值，将所述海域图像中每一个像素的像素值减去所述乘积值以获得第二差值，将所述第二差值除以每一个像素的介质传输率以获得每一个像素的清晰化像素值，所述海域图像中每一个像素的像素值包括所述海域图像中每一个像素的R，G，B三颜色通道像素值，相应地，获得的每一个像素的清晰化像素值包括每一个像素的R，G，B三颜色通道清晰化像素值，所有像素的清晰化像素值组成所述清晰化海域图像；所述游客识别设备包括：自适应递归滤波子设备，与所述雾霾去除设备连接，对所述清晰化海域图像执行自适应递归滤波处理，以输出滤波图像；灰度处理子设备，与所述自适应递归滤波子设备连接，对所述滤波图像灰度化，以输出灰度化图像；游客目标识别子设备，与所述灰度处理子设备和所述静态存储设备分别连接，将所述灰度化图像的每一个像素的灰度值与所述游客灰度特征比较，以确定被比较的像素是否属于游客像素，由此从所述灰度化图像中分割出多个游客子图像；游客目标跟踪子设备，与所述游客目标识别子设备连接，对每一个游客子图像中的游客目标进行实时跟踪，在游客子图像中的游客目标消失时，判断该游客目标为沉下，在游客子图像中的游客目标出现时，判断该游客目标为浮上；沉浮状态统计子设备，与所述游客目标跟踪子设备连接，基于所述游客目标跟踪子设备对每一个游客子图像中的游客目标的沉浮判断，实时统计每一个游客子图像中游客目标的当前沉下时间和当前浮上时间；所述数字信号处理器与所述静态存储设备、所述声呐定位设备和所述游客识别设备分别连接，接收所述游客目标跟踪子设备的统计结果，当存在游客子图像中游客目标的当前沉下时间超过预定时间阈值时，发出游客沉没警报信号，并启动所述声呐定位设备。

更具体地，在所述水上游客识别监控平台中，所述高清全景摄像头由电动云台、驱动结构和CMOS视觉传感器组成，所述CMOS视觉传感器拍摄的海域图像的分辨率为3840×2160，所述CMOS视觉传感器被固定在所述电动云台上，所述驱动结构与所述静态存储设备和所述电动云台分别连接，根据所述预设海域的位置发出驱动信号，以驱动所述电动云台的电动机，从而控制所述CMOS视觉传感器的拍摄方向，实时拍摄所述预设海域的海域图像。

更具体地，在所述水上游客识别监控平台中，所述自适应递归滤波子设备、所述灰度处理子设备、所述游客目标识别子设备、所述游客目标跟踪子设备和所述沉浮状态统计子设备都分别采用FPGA芯片实现。

更具体地，在所述水上游客识别监控平台中，所述分别采用的FPGA芯片均为XILINX公司的XC3S1000FT256。

更具体地，在所述水上游客识别监控平台中，将所述自适应递归滤波子设备、所述灰度处理子设备、所述游客目标识别子设备、所述游客目标跟踪子设备和所述沉浮状态统计子设备集成在一个FPGA芯片中。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1为根据本发明实施方案示出的水上游客识别监控平台的结构方框图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的水上游客识别监控平台的实施方案进行详细说明。

与室内游泳池不同，海边浴场是理想的度假场所，在海边浴场上，游客可以选择在海边沙滩玩耍、日光浴，也可以选择在浴场内游泳、戏水，由于室外环境能够和当地的自然景观结合在一起，游客可以获得更丰富的身心体验，达到更全身的愉悦放松。

但是由于海边浴场是和近海连接在一起的，海域内的复杂生物状况、海浪对游客的冲击以及海洋洋流温度差异都会给游客的游玩带来一定的影响，尤其是在海浪巨大时或者在海域内有大型海洋生物对游客进行攻击时，因此，如何保障游客在海边浴场的海域内的人身安全，是每一家海边浴场安保部门首要解决的问题。

现有技术中，海边浴场通常会在海域附近的沙滩上安排多个安保人员，这些安保人员经过特殊培训，分别坐在多个较高的看台上，看台之间相距固定距离，安保人员实时人工观望分配给自己的预定海域，在发现海域内游客有较长时间没有上浮时，发出警报并下海营救，以保证游客的人身安全。但是这种人工方式过于依赖人工，自动化程度不高，安保人员不能保证全时段都能高度集中精神进行瞭望，监控效果不高，而且每个安保人员的经验有差异，检测的效果也有差异。

现有技术中还存在一些简单的电子监控方案，但这些方案由于都是基于图像处理，且都缺乏去雾霾处理机制，在雾霾严重的天气下，监控效果会大打折扣。

为此，本发明提出了一种新的水上游客识别监控平台，全程采用电子监控的方式，引人图像处理技术和沉浮时间统计，及时将危急状况通过声光报警的方式发送给当地的安保部门，同时声纳识别机制和雾霾去除机制的引入进一步完善了本发明的监控平台。

图1为根据本发明实施方案示出的水上游客识别监控平台的结构方框图，监控平台设置在海边浴场处，包括高清全景摄像头1、雾霾去除设备2、游客识别设备3、声呐定位设备4和数字信号处理器5，数字信号处理器5与高清全景摄像头1、雾霾去除设备2、游客识别设备3和声呐定位设备4分别连接，雾霾去除设备2与高清全景摄像头1和游客识别设备3分别连接。

其中，所述高清全景摄像头1用于对海边浴场的预设海域进行拍摄以获得海域图像，所述雾霾去除设备2用于去除所述海域图像中的雾霾成分以获得清晰化海域图像，所述游客识别设备3对所述清晰化海域图像进行图像处理以获得所述预设海域内各个游客的沉浮状态，所述声呐定位设备4用于检测所述预设海域内的水下目标，所述数字信号处理器5用于基于所述游客识别设备的图像处理结果确定是否启动所述声呐定位设备4。

接着，继续对本发明的水上游客识别监控平台的具体结构进行进一步的说明。

所述监控平台还包括：供电电源，包括太阳能供电器件、蓄电池、切换开关和电压转换器，所述切换开关与所述太阳能供电器件和所述蓄电池分别连接，根据蓄电池剩余电量决定是否切换到所述太阳能供电器件以由所述太阳能供电器件供电，所述电压转换器与所述切换开关连接，以将通过切换开关输入的5V电压转换为3.3V电压。

所述监控平台还包括：静态存储设备，用于预先存储所述预设海域的位置，还用于预先存储游客灰度特征和预定时间阈值，所述游客灰度特征用于将图像中的游客与背景分离。

所述监控平台还包括：液晶显示屏，与所述数字信号处理器5连接，以显示与游客沉没警报信号对应的文字信息。

所述监控平台还包括：双声道扬声器，与所述数字信号处理器连接，以播放与游客沉没警报信号对应的语音警示文件。

所述雾霾去除设备2包括以下部件：

雾霾浓度检测子设备，位于空气中，用于实时检测海边浴场的预设海域所在位置的雾霾浓度，并根据雾霾浓度确定雾霾去除强度，所述雾霾去除强度取值在0到1之间；

整体大气光值获取子设备，与所述高清全景摄像头1连接以获得所述海域图像，计算所述海域图像中每一像素的灰度值，将灰度值最大的像素的灰度值作为整体大气光值；

大气散射光值获取子设备，与所述高清全景摄像头1和所述雾霾浓度检测子设备分别连接，对所述海域图像的每一个像素，提取其R，G，B三颜色通道像素值中最小值作为目标像素值，使用保持边缘的高斯平滑滤波器EPGF(edge-preserving gaussian filter)对所述目标像素值进行滤波处理以获得滤波目标像素值，将目标像素值减去滤波目标像素值以获得目标像素差值，使用EPGF对目标像素差值进行滤波处理以获得滤波目标像素差值，将滤波目标像素值减去滤波目标像素差值以获得雾霾去除基准值，将雾霾去除强度乘以雾霾去除基准值以获得雾霾去除阈值，取雾霾去除阈值和目标像素值中的最小值作为比较参考值，取比较参考值和0中的最大值作为每一个像素的大气散射光值；

介质传输率获取子设备，与所述整体大气光值获取子设备和所述大气散射光值获取子设备分别连接，将每一个像素的大气散射光值除以整体大气光值以获得除值，将1减去所述除值以获得每一个像素的介质传输率；

清晰化图像获取子设备，与所述高清全景摄像头1、所述整体大气光值获取子设备和所述介质传输率获取子设备分别连接，将1减去每一个像素的介质传输率以获得第一差值，将所述第一差值乘以整体大气光值以获得乘积值，将所述海域图像中每一个像素的像素值减去所述乘积值以获得第二差值，将所述第二差值除以每一个像素的介质传输率以获得每一个像素的清晰化像素值，所述海域图像中每一个像素的像素值包括所述海域图像中每一个像素的R，G，B三颜色通道像素值，相应地，获得的每一个像素的清晰化像素值包括每一个像素的R，G，B三颜色通道清晰化像素值，所有像素的清晰化像素值组成所述清晰化海域图像。

所述游客识别设备3包括以下部件：

自适应递归滤波子设备，与所述雾霾去除设备2连接，对所述清晰化海域图像执行自适应递归滤波处理，以输出滤波图像；

灰度处理子设备，与所述自适应递归滤波子设备连接，对所述滤波图像灰度化，以输出灰度化图像；

游客目标识别子设备，与所述灰度处理子设备和所述静态存储设备分别连接，将所述灰度化图像的每一个像素的灰度值与所述游客灰度特征比较，以确定被比较的像素是否属于游客像素，由此从所述灰度化图像中分割出多个游客子图像；

游客目标跟踪子设备，与所述游客目标识别子设备连接，对每一个游客子图像中的游客目标进行实时跟踪，在游客子图像中的游客目标消失时，判断该游客目标为沉下，在游客子图像中的游客目标出现时，判断该游客目标为浮上；

沉浮状态统计子设备，与所述游客目标跟踪子设备连接，基于所述游客目标跟踪子设备对每一个游客子图像中的游客目标的沉浮判断，实时统计每一个游客子图像中游客目标的当前沉下时间和当前浮上时间。

所述数字信号处理器5与所述静态存储设备、所述声呐定位设备4和所述游客识别设备3分别连接，接收所述游客目标跟踪子设备的统计结果，当存在游客子图像中游客目标的当前沉下时间超过预定时间阈值时，发出游客沉没警报信号，并启动所述声呐定位设备4。

可选地，在所述水上游客识别监控平台中，所述高清全景摄像头1由电动云台、驱动结构和CMOS视觉传感器组成，所述CMOS视觉传感器拍摄的海域图像的分辨率为3840×2160，所述CMOS视觉传感器被固定在所述电动云台上，所述驱动结构与所述静态存储设备和所述电动云台分别连接，根据所述预设海域的位置发出驱动信号，以驱动所述电动云台的电动机，从而控制所述CMOS视觉传感器的拍摄方向，实时拍摄所述预设海域的海域图像；所述自适应递归滤波子设备、所述灰度处理子设备、所述游客目标识别子设备、所述游客目标跟踪子设备和所述沉浮状态统计子设备都分别采用FPGA芯片实现；所述分别采用的FPGA芯片均为XILINX公司的XC3S1000FT256；以及可以将所述自适应递归滤波子设备、所述灰度处理子设备、所述游客目标识别子设备、所述游客目标跟踪子设备和所述沉浮状态统计子设备集成在一个FPGA芯片中。

另外，雾霾图像可以通过一系列图像处理设备实现图像的去雾霾化，以获得清晰化的图像，提高图像的能见度。这些图像处理设备分别执行不同的图像处理功能，基于雾霾形成的原理，达到去除雾霾的效果。雾霾图像的清晰化处理对于军用和民用领域都具有极大的应用价值，军用领域包括军事国防、遥感导航等，民用领域包括道路监测、目标跟踪和自动驾驶等。

雾霾图像形成的过程可以用大气衰减过程来描绘，在雾霾图像和实际图像即清晰化图像之间的关系可用整体大气光值和每一个像素的介质传输率来表述，即在已知雾霾图像的情况下，根据整体大气光值和每一个像素的介质传输率，可以求解出清晰化图像。

对于整体大气光值和每一个像素的介质传输率的求解都存在一些有效且经过验证的手段，例如，对于每一个像素的介质传输率，需要获得整体大气光值和每一个像素的大气散射光值，而每一个像素的大气散射光值可在对每一个像素在雾霾图像中的像素值进行两次保持边缘的高斯平滑滤波而获得，其间，雾霾去除的强度可调；而整体大气光值的获得方式有两种，一种方式是，可通过获取雾霾图像的黑色通道(即在雾霾图像中使得一些像素的黑色通道值非常低，黑色通道为R，G，B三颜色通道中的一种)，在雾霾图像中，通过寻找黑色通道像素值偏大的多个像素中寻找灰度值最大的像素来获得，即将寻找到的、灰度值最大的像素的灰度值作为整体大气光值，参与雾霾图像中每一个像素的清晰化处理；另外，整体大气光值也可通过以下方式获得：计算雾霾图像中每一像素的灰度值，将灰度值最大的像素的灰度值作为整体大气光值。

具体的雾霾图像和实际图像即清晰化图像之间的关系，以及各个参数之间的关系可参见以上内容。

通过对雾霾图像形成原理的探讨，搭建了雾霾图像和清晰化图像之间的关系，用多个参数表示这种关系，随后通过获得的多个参数值和雾霾图像即可还原获得清晰度较高的图像，由于参数的获得借用了一些统计手段和经验手段，因此所述清晰度较高的图像不可能完全等同于实际图像，但已经具有相当程度的去雾霾效果，为雾霾天气下的各个领域作业提供有效保障。

采用本发明的水上游客识别监控平台，针对现有监控平台主要依赖人工监控而存在的监控面不全、监控效率不高以及雾霾天气对电子监控影响大的技术问题，利用图像采集、识别和跟踪技术以获得海域上的每一个游客目标，合理分析游客目标沉浮状态以决定是否启动声纳搜索，提高了监控的效率，更关键的是，引入了去雾霾处理机制，使得本发明的监控平台在各种雾霾天气下也能够维持正常工作。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (6)

1.一种水上游客识别监控平台，设置在海边浴场处，其特征在于，所述监控平台包括高清全景摄像头、雾霾去除设备、游客识别设备、声呐定位设备和数字信号处理器，所述高清全景摄像头用于对海边浴场的预设海域进行拍摄以获得海域图像，所述雾霾去除设备用于去除所述海域图像中的雾霾成分以获得清晰化海域图像，所述游客识别设备对所述清晰化海域图像进行图像处理以获得所述预设海域内各个游客的沉浮状态，所述声呐定位设备用于检测所述预设海域内的水下目标，所述数字信号处理器与所述游客识别设备和所述声呐定位设备分别连接，基于所述游客识别设备的图像处理结果确定是否启动所述声呐定位设备。

2.如权利要求1所述的水上游客识别监控平台，其特征在于，所述监控平台还包括：

供电电源，包括太阳能供电器件、蓄电池、切换开关和电压转换器，所述切换开关与所述太阳能供电器件和所述蓄电池分别连接，根据蓄电池剩余电量决定是否切换到所述太阳能供电器件以由所述太阳能供电器件供电，所述电压转换器与所述切换开关连接，以将通过切换开关输入的5V电压转换为3.3V电压；

静态存储设备，用于预先存储所述预设海域的位置，还用于预先存储游客灰度特征和预定时间阈值，所述游客灰度特征用于将图像中的游客与背景分离；

液晶显示屏，与所述数字信号处理器连接，以显示与游客沉没警报信号对应的文字信息；

双声道扬声器，与所述数字信号处理器连接，以播放与游客沉没警报信号对应的语音警示文件；

所述雾霾去除设备包括：

雾霾浓度检测子设备，位于空气中，用于实时检测海边浴场的预设海域所在位置的雾霾浓度，并根据雾霾浓度确定雾霾去除强度，所述雾霾去除强度取值在0到1之间；

整体大气光值获取子设备，与所述高清全景摄像头连接以获得所述海域图像，计算所述海域图像中每一像素的灰度值，将灰度值最大的像素的灰度值作为整体大气光值；

大气散射光值获取子设备，与所述高清全景摄像头和所述雾霾浓度检测子设备分别连接，对所述海域图像的每一个像素，提取其R，G，B三颜色通道像素值中最小值作为目标像素值，使用保持边缘的高斯平滑滤波器EPGF对所述目标像素值进行滤波处理以获得滤波目标像素值，将目标像素值减去滤波目标像素值以获得目标像素差值，使用EPGF对目标像素差值进行滤波处理以获得滤波目标像素差值，将滤波目标像素值减去滤波目标像素差值以获得雾霾去除基准值，将雾霾去除强度乘以雾霾去除基准值以获得雾霾去除阈值，取雾霾去除阈值和目标像素值中的最小值作为比较参考值，取比较参考值和0中的最大值作为每一个像素的大气散射光值；

介质传输率获取子设备，与所述整体大气光值获取子设备和所述大气散射光值获取子设备分别连接，将每一个像素的大气散射光值除以整体大气光值以获得除值，将1减去所述除值以获得每一个像素的介质传输率；

清晰化图像获取子设备，与所述高清全景摄像头、所述整体大气光值获取子设备和所述介质传输率获取子设备分别连接，将1减去每一个像素的介质传输率以获得第一差值，将所述第一差值乘以整体大气光值以获得乘积值，将所述海域图像中每一个像素的像素值减去所述乘积值以获得第二差值，将所述第二差值除以每一个像素的介质传输率以获得每一个像素的清晰化像素值，所述海域图像中每一个像素的像素值包括所述海域图像中每一个像素的R，G，B三颜色通道像素值，相应地，获得的每一个像素的清晰化像素值包括每一个像素的R，G，B三颜色通道清晰化像素值，所有像素的清晰化像素值组成所述清晰化海域图像；

所述游客识别设备包括：

自适应递归滤波子设备，与所述雾霾去除设备连接，对所述清晰化海域图像执行自适应递归滤波处理，以输出滤波图像；

灰度处理子设备，与所述自适应递归滤波子设备连接，对所述滤波图像灰度化，以输出灰度化图像；

游客目标识别子设备，与所述灰度处理子设备和所述静态存储设备分别连接，将所述灰度化图像的每一个像素的灰度值与所述游客灰度特征比较，以确定被比较的像素是否属于游客像素，由此从所述灰度化图像中分割出多个游客子图像；

游客目标跟踪子设备，与所述游客目标识别子设备连接，对每一个游客子图像中的游客目标进行实时跟踪，在游客子图像中的游客目标消失时，判断该游客目标为沉下，在游客子图像中的游客目标出现时，判断该游客目标为浮上；

沉浮状态统计子设备，与所述游客目标跟踪子设备连接，基于所述游客目标跟踪子设备对每一个游客子图像中的游客目标的沉浮判断，实时统计每一个游客子图像中游客目标的当前沉下时间和当前浮上时间；

所述数字信号处理器与所述静态存储设备、所述声呐定位设备和所述游客识别设备分别连接，接收所述游客目标跟踪子设备的统计结果，当存在游客子图像中游客目标的当前沉下时间超过预定时间阈值时，发出游客沉没警报信号，并启动所述声呐定位设备。

3.如权利要求2所述的水上游客识别监控平台，其特征在于：

所述高清全景摄像头由电动云台、驱动结构和CMOS视觉传感器组成，所述CMOS视觉传感器拍摄的海域图像的分辨率为3840×2160，所述CMOS视觉传感器被固定在所述电动云台上，所述驱动结构与所述静态存储设备和所述电动云台分别连接，根据所述预设海域的位置发出驱动信号，以驱动所述电动云台的电动机，从而控制所述CMOS视觉传感器的拍摄方向，实时拍摄所述预设海域的海域图像。

4.如权利要求2所述的水上游客识别监控平台，其特征在于：

所述自适应递归滤波子设备、所述灰度处理子设备、所述游客目标识别子设备、所述游客目标跟踪子设备和所述沉浮状态统计子设备都分别采用FPGA芯片实现。

5.如权利要求4所述的水上游客识别监控平台，其特征在于：

所述分别采用的FPGA芯片均为XILINX公司的XC3S1000FT256。

6.如权利要求2所述的水上游客识别监控平台，其特征在于：

将所述自适应递归滤波子设备、所述灰度处理子设备、所述游客目标识别子设备、所述游客目标跟踪子设备和所述沉浮状态统计子设备集成在一个FPGA芯片中。