CN108154648A - 海岸安全预警方法 - Google Patents

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CN108154648A CN201711413051.7A CN201711413051A CN108154648A CN 108154648 A CN108154648 A CN 108154648A CN 201711413051 A CN201711413051 A CN 201711413051A CN 108154648 A CN108154648 A CN 108154648A
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Abstract

本发明涉及一种海岸安全预警方法，所述方法包括：接收卫星导航的定位数据，确定冲浪板的当前导航位置;与远端的海上安全控制中心的服务器建立双向无线通信链路连接，接收海上安全控制中心的服务器实时发送的当前沙滩区域，当前沙滩区域是随时间动态改变的;接收海上安全控制中心的服务器实时发送的当前深海区域，当前深海区域是随时间动态改变的;基于冲浪板的当前导航位置和当前沙滩区域确定冲浪板当前是否冲入沙滩，在确定冲入沙滩时，发出沙滩预警信号，还用于基于冲浪板的当前导航位置和当前深海区域确定冲浪板当前是否冲入深海，在确定冲入深海时，发出深海预警信号;接收沙滩预警信号或深海预警信号，并实现与沙滩预警信号或深海预警信号相应的警示操作。

Description

海岸安全预警方法
技术领域
本申请为分案申请，母案的申请号是：2017102346205。本发明涉及图像检测领域，尤其涉及一种海岸安全预警方法。
技术领域
本申请为分案申请，母案的申请号是：2017102346205。本发明涉及图像检测领域，尤其涉及一种海岸安全预警方法。
背景技术
伞式冲浪是世界上最受欢迎的极限运动项目之一。美国曾对1600名年龄在18岁——35岁的运动界人士做过一项调查，调查结果表明，71%的人认为伞式冲浪是世界上最刺激和最充满活力的极限运动，其中只有三分之一的人曾经尝试过这种新潮运动，其安全性使得很多爱好者望而却步。
伞式冲浪受到越来越多人的喜爱，尤其是在青年人中间，推崇备至，被称为本世纪最有趣的运动。为了将这项运动更广泛地推广，首当其冲的是要解决其安全问题。
因此，需要一种围绕伞式冲浪系统建造的安全报警机制，能够在伞式冲浪系统陷入危险境界时，及时进行预警和报警，并能够采用相应的紧急应对措施，从而降低这项运动死亡率。
背景技术
伞式冲浪是世界上最受欢迎的极限运动项目之一。美国曾对1600名年龄在18岁——35岁的运动界人士做过一项调查，调查结果表明，71%的人认为伞式冲浪是世界上最刺激和最充满活力的极限运动，其中只有三分之一的人曾经尝试过这种新潮运动，其安全性使得很多爱好者望而却步。
伞式冲浪受到越来越多人的喜爱，尤其是在青年人中间，推崇备至，被称为本世纪最有趣的运动。为了将这项运动更广泛地推广，首当其冲的是要解决其安全问题。
因此，需要一种围绕伞式冲浪系统建造的安全报警机制，能够在伞式冲浪系统陷入危险境界时，及时进行预警和报警，并能够采用相应的紧急应对措施，从而降低这项运动死亡率。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种海岸安全预警方法，一方面，通过基于冲浪板的当前导航位置和当前沙滩区域确定冲浪板当前是否冲入沙滩，在确定冲入沙滩时，发出沙滩预警信号，基于冲浪板的当前导航位置和当前深海区域确定冲浪板当前是否冲入深海，在确定冲入深海时，发出深海预警信号，另一方面，通过基于冲浪者的当前负荷、冲浪者的拉力范围和实时风力选择伞式冲浪设备的伞式帆布的打开角度，从而提高伞式冲浪的预警能力和安全性能。
根据本发明的一方面，提供了一种海岸安全预警方法，所述方法包括：
接收卫星导航的定位数据，确定冲浪板的当前导航位置：
与远端的海上安全控制中心的服务器建立双向无线通信链路连接，接收海上安全控制中心的服务器实时发送的当前沙滩区域，当前沙滩区域是随时间动态改变的;
接收海上安全控制中心的服务器实时发送的当前深海区域，当前深海区域是随时间动态改变的：
基于冲浪板的当前导航位置和当前沙滩区域确定冲浪板当前是否冲入沙滩，在确定冲入沙滩时，发出沙滩预警信号，还用于基于冲浪板的当前导航位置和当前深海区域确定冲浪板当前是否冲入深海，在确定冲入深海时，发出深海预警信号;
接收沙滩预警信号或深海预警信号，并实现与沙滩预警信号或深海预警信号相应的警示操作。
更具体地，在所述伞式冲浪海岸安全预警方法中：
接收沙滩预警信号或深海预警信号，并实现与沙滩预警信号或深海预警信号相应的警示操作包括：
接收沙滩预警信号或深海预警信号，并播放与沙滩预警信号或深海预警信号相应的语音警示文件：
接收沙滩预警信号或深海预警信号，并显示与沙滩预警信号或深海预警信号相应的文字警示信息。
更具体地，在所述伞式冲浪海岸安全预警方法中，还包括：实时检测伞式冲浪设备的伞式帆布位置的风力以作为实时风力输出。
更具体地，在所述伞式冲浪海岸安全预警方法中，还包括：
检测并输出冲浪者施加在伞式冲浪设备的手持横杆上的历次拉力：
对冲浪者上半身进行图像拍摄以获得冲浪者图像：
对冲浪者图像进行信号分析以确定影响冲浪者图像主信号幅度最大的多个噪声类型，还基于所述多个噪声类型选择一个或多个滤波器实现对所述冲浪者图像的图像滤波;
获得滤波后的冲浪者图像中的脸部部分以作为脸部子图像，识别脸部子图像中的头发形状，从所述脸部子图像中剥去所述头发形状以获得冲浪者裸脸图案：
基于男性脸部特征和女性脸部特征对所述冲浪者裸脸图案进行识别以确定所述冲浪者裸脸图案对应的冲浪者的性别并作为当前性别输出;
接收冲浪者施加在所述手持横杆上的历次拉力，并基于所述历次拉力以及当前性别统计出冲浪者的拉力范围;
对冲浪板和冲浪者一起进行重量测量，将测量结果作为当前负荷输出：
基于冲浪者的当前负荷、冲浪者的拉力范围和实时风力选择伞式冲浪设备的伞式帆布的打开角度以便于冲浪者在其拉力范围内对手持横杆进行操控;
其中，基于冲浪者的当前负荷、冲浪者的拉力范围和实时风力选择伞式冲浪设备的伞式帆布的打开角度包括：选择的伞式帆布的打开角度使得在冲浪者的当前负荷和实时风力下，冲浪者施加在所述手持横杆上以完成对伞式帆布的控制的拉力为冲浪者的拉力范围的中间值。
更具体地，在所述伞式冲浪海岸安全预警方法中：替换地，基于冲浪者的当前负荷、冲浪者的拉力范围和实时风力选择伞式冲浪设备的伞式帆布的打开角度包括：选择的伞式帆布的打开角度使得在冲浪者的当前负荷和实时风力下，冲浪者施加在所述手持横杆上以完成对伞式帆布的控制的拉力为历次拉力中出现频率最高的拉力值。
更具体地，在所述伞式冲浪海岸安全预警方法中，还包括：
根据冲浪板下水流对冲浪板的冲击力和冲击时间，确定并输出冲浪板下方的实时浪高;
将实时浪高发送到海上安全控制中心的服务器处。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种海岸安全预警方法，一方面，通过基于冲浪板的当前导航位置和当前沙滩区域确定冲浪板当前是否冲入沙滩，在确定冲入沙滩时，发出沙滩预警信号，基于冲浪板的当前导航位置和当前深海区域确定冲浪板当前是否冲入深海，在确定冲入深海时，发出深海预警信号，另一方面，通过基于冲浪者的当前负荷、冲浪者的拉力范围和实时风力选择伞式冲浪设备的伞式帆布的打开角度，从而提高伞式冲浪的预警能力和安全性能。
根据本发明的一方面，提供了一种海岸安全预警方法，所述方法包括：
接收卫星导航的定位数据，确定冲浪板的当前导航位置：
与远端的海上安全控制中心的服务器建立双向无线通信链路连接，接收海上安全控制中心的服务器实时发送的当前沙滩区域，当前沙滩区域是随时间动态改变的;
接收海上安全控制中心的服务器实时发送的当前深海区域，当前深海区域是随时间动态改变的：
基于冲浪板的当前导航位置和当前沙滩区域确定冲浪板当前是否冲入沙滩，在确定冲入沙滩时，发出沙滩预警信号，还用于基于冲浪板的当前导航位置和当前深海区域确定冲浪板当前是否冲入深海，在确定冲入深海时，发出深海预警信号;
接收沙滩预警信号或深海预警信号，并实现与沙滩预警信号或深海预警信号相应的警示操作。
更具体地，在所述伞式冲浪海岸安全预警方法中：
接收沙滩预警信号或深海预警信号，并实现与沙滩预警信号或深海预警信号相应的警示操作包括：
接收沙滩预警信号或深海预警信号，并播放与沙滩预警信号或深海预警信号相应的语音警示文件：
接收沙滩预警信号或深海预警信号，并显示与沙滩预警信号或深海预警信号相应的文字警示信息。
更具体地，在所述伞式冲浪海岸安全预警方法中，还包括：实时检测伞式冲浪设备的伞式帆布位置的风力以作为实时风力输出。
更具体地，在所述伞式冲浪海岸安全预警方法中，还包括：
检测并输出冲浪者施加在伞式冲浪设备的手持横杆上的历次拉力：
对冲浪者上半身进行图像拍摄以获得冲浪者图像：
对冲浪者图像进行信号分析以确定影响冲浪者图像主信号幅度最大的多个噪声类型，还基于所述多个噪声类型选择一个或多个滤波器实现对所述冲浪者图像的图像滤波;
获得滤波后的冲浪者图像中的脸部部分以作为脸部子图像，识别脸部子图像中的头发形状，从所述脸部子图像中剥去所述头发形状以获得冲浪者裸脸图案：
基于男性脸部特征和女性脸部特征对所述冲浪者裸脸图案进行识别以确定所述冲浪者裸脸图案对应的冲浪者的性别并作为当前性别输出;
接收冲浪者施加在所述手持横杆上的历次拉力，并基于所述历次拉力以及当前性别统计出冲浪者的拉力范围;
对冲浪板和冲浪者一起进行重量测量，将测量结果作为当前负荷输出：
基于冲浪者的当前负荷、冲浪者的拉力范围和实时风力选择伞式冲浪设备的伞式帆布的打开角度以便于冲浪者在其拉力范围内对手持横杆进行操控;
其中，基于冲浪者的当前负荷、冲浪者的拉力范围和实时风力选择伞式冲浪设备的伞式帆布的打开角度包括：选择的伞式帆布的打开角度使得在冲浪者的当前负荷和实时风力下，冲浪者施加在所述手持横杆上以完成对伞式帆布的控制的拉力为冲浪者的拉力范围的中间值。
更具体地，在所述伞式冲浪海岸安全预警方法中：替换地，基于冲浪者的当前负荷、冲浪者的拉力范围和实时风力选择伞式冲浪设备的伞式帆布的打开角度包括：选择的伞式帆布的打开角度使得在冲浪者的当前负荷和实时风力下，冲浪者施加在所述手持横杆上以完成对伞式帆布的控制的拉力为历次拉力中出现频率最高的拉力值。
更具体地，在所述伞式冲浪海岸安全预警方法中，还包括：
根据冲浪板下水流对冲浪板的冲击力和冲击时间，确定并输出冲浪板下方的实时浪高;
将实时浪高发送到海上安全控制中心的服务器处。
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伞式冲浪安全报警系统的结构方框图。
图2为根据本发明实施方案示出的伞式冲浪海岸安全预警方法的步骤流程图。
附图标记：1冲浪板定位设备;2沙滩区域更新设备;3深海区域更新设备;4区域判断设备：5警示操纵设备：S101接收卫星导航的定位数据，确定冲浪板的当前导航位置：S102与远端的海上安全控制中心的服务器建立双向无线通信链路连接，接收海上安全控制中心的服务器实时发送的当前沙滩区域，当前沙滩区域是随时间动态改变：S103接收海上安全控制中心的服务器实时发送的当前深海区域，当前深海区域是随时间动态改变的;S104基于冲浪板的当前导航位置和当前沙滩区域确定冲浪板当前是否冲入沙滩，在确定冲入沙滩时，发出沙滩预警信号，还用于基于冲浪板的当前导航位置和当前深海区域确定冲浪板当前是否冲入深海，在确定冲入深海时，发出深海预警信号：5105接收沙滩预警信号或深海预警信号，并实现与沙滩预警信号或深海预警信号相应的警示操作。
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伞式冲浪安全报警系统的结构方框图。
图2为根据本发明实施方案示出的伞式冲浪海岸安全预警方法的步骤流程图。
附图标记：1冲浪板定位设备;2沙滩区域更新设备;3深海区域更新设备;4区域判断设备：5警示操纵设备：S101接收卫星导航的定位数据，确定冲浪板的当前导航位置：S102与远端的海上安全控制中心的服务器建立双向无线通信链路连接，接收海上安全控制中心的服务器实时发送的当前沙滩区域，当前沙滩区域是随时间动态改变：S103接收海上安全控制中心的服务器实时发送的当前深海区域，当前深海区域是随时间动态改变的;S104基于冲浪板的当前导航位置和当前沙滩区域确定冲浪板当前是否冲入沙滩，在确定冲入沙滩时，发出沙滩预警信号，还用于基于冲浪板的当前导航位置和当前深海区域确定冲浪板当前是否冲入深海，在确定冲入深海时，发出深海预警信号：5105接收沙滩预警信号或深海预警信号，并实现与沙滩预警信号或深海预警信号相应的警示操作。
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的伞式冲浪海岸安全预警方法的实施方案进行详细说明。
伞式冲浪，是一项借助充气风筝，脚踩冲浪板的一种集聚刺激、惊险的水上运动。
1998年起，美国夏威夷海滩偶尔会有人将充气风筝与冲浪板结合在一起玩，自此，这项新的运动便在全世界很快风行起来，进入国内这项新的极限运动被称为伞式冲浪。
伞式冲浪的原理非常简单，就是将充气风筝用两条或四条强韧的绳子连接到手持横杆上，借着操作横杆来控制风筝之上升、下降及转向，并结合脚下踩着的各式滑板，就可在海面、湖面、沙滩、雪地上滑行甚或将人带离水面作各种花式动作。
然而，伞式冲浪的危险度极高，如果冲入沙滩或远海，将增加冲浪者的死亡率，同时因为风向多变等多个因素的影响，伞式冲浪设备中的滑翔伞极难控制，现有技术中缺乏对伞式冲浪的预警机制和稳定度控制机制，为了克服该不足，本发明搭建了一种伞式冲浪安全报警系统及方法，能够从预警能力和稳定度控制两方面提高伞式冲浪设备的安全性育旨。
图1为根据本发明实施方案示出的伞式冲浪安全报警系统的结构方框图，所述系统包括：
冲浪板定位设备，用于接收卫星导航的定位数据，确定冲浪板的当前导航位置;
沙滩区域更新设备，与远端的海上安全控制中心的服务器建立双向无线通信链路连接，用于接收海上安全控制中心的服务器实时发送的当前沙滩区域，当前沙滩区域是随时间动态改变的：
深海区域更新设备，与远端的海上安全控制中心的服务器建立双向无线通信链路连接，用于接收海上安全控制中心的服务器实时发送的当前深海区域，当前深海区域是随时间动态改变的;
区域判断设备，用于基于冲浪板的当前导航位置和当前沙滩区域确定冲浪板当前是否冲入沙滩，在确定冲入沙滩时，发出沙滩预警信号，还用于基于冲浪板的当前导航位置和当前深海区域确定冲浪板当前是否冲入深海，在确定冲入深海时，发出深海预警信号;
警示操纵设备，用于接收沙滩预警信号或深海预警信号，并实现与沙滩预警信号或深海预警信号相应的警示操作。
接着，继续对本发明的伞式冲浪安全报警系统的具体结构进行进一步的说明。
另外，所述伞式冲浪安全报警系统中：
警示操纵设备包括：
语音警示单元，用于接收沙滩预警信号或深海预警信号，并播放与沙滩预警信号或深海预警信号相应的语音警示文件：
显示控制单元，用于接收沙滩预警信号或深海预警信号，并显示与沙滩预警信号或深海预警信号相应的文字警示信息。
所述伞式冲浪安全报警系统中，还可以包括：风力检测设备，设置在伞式冲浪设备的伞式帆布上，用于实时检测所述伞式帆布位置的风力以作为实时风力输出。
所述伞式冲浪安全报警系统中，还可以包括：
实时拉力检测设备，设置在伞式冲浪设备的手持横杆上，用于检测并输出冲浪者施加在所述手持横杆上的历次拉力;
图像采集设备，用于对冲浪者上半身进行图像拍摄以获得冲浪者图像;
信号滤波设备，用于对冲浪者图像进行信号分析以确定影响冲浪者图像主信号幅度最大的多个噪声类型，还用于基于所述多个噪声类型选择一个或多个滤波器实现对所述冲浪者图像的图像滤波：
脸部处理设备，用于获得滤波后的冲浪者图像中的脸部部分以作为脸部子图像，识别脸部子图像中的头发形状，从所述脸部子图像中剥去所述头发形状以获得冲浪者裸脸图案;
性别检测设备，用于基于男性脸部特征和女性脸部特征对所述冲浪者裸脸图案进行识别以确定所述冲浪者裸脸图案对应的冲浪者的性别并作为当前性别输出：
拉力评估设备，用于接收冲浪者施加在所述手持横杆上的历次拉力，并基于所述历次拉力以及当前性别统计出冲浪者的拉力范围;
重力检测设备，用于对冲浪板和冲浪者一起进行重量测量，将测量结果作为当前负荷输出;
角度控制设备，用于基于冲浪者的当前负荷、冲浪者的拉力范围和实时风力选择伞式冲浪设备的伞式帆布的打开角度以便于冲浪者在其拉力范围内对手持横杆进行操控：
其中，基于冲浪者的当前负荷、冲浪者的拉力范围和实时风力选择伞式冲浪设备的伞式帆布的打开角度包括：选择的伞式帆布的打开角度使得在冲浪者的当前负荷和实时风力下，冲浪者施加在所述手持横杆上以完成对伞式帆布的控制的拉力为冲浪者的拉力范围的中间值。
另外，所述伞式冲浪安全报警系统中：替换地，基于冲浪者的当前负荷、冲浪者的拉力范围和实时风力选择伞式冲浪设备的伞式帆布的打开角度包括：选择的伞式帆布的打开角度使得在冲浪者的当前负荷和实时风力下，冲浪者施加在所述手持横杆上以完成对伞式帆布的控制的拉力为历次拉力中出现频率最高的拉力值。
所述伞式冲浪安全报警系统中，还可以包括：实时浪高测量设备，设置在冲浪板上，用于根据冲浪板下水流对冲浪板的冲击力和冲击时间，确定并输出冲浪板下方的实时浪高;
浪高数据发送设备，用于与远端的海上安全控制中心的服务器建立双向无线通信链路连接，并将实时浪高发送到海上安全控制中心的服务器处。
图2为根据本发明实施方案示出的伞式冲浪海岸安全预警方法的步骤流程图，所述方法包括：
接收卫星导航的定位数据，确定冲浪板的当前导航位置：
与远端的海上安全控制中心的服务器建立双向无线通信链路连接，接收海上安全控制中心的服务器实时发送的当前沙滩区域，当前沙滩区域是随时间动态改变的;
接收海上安全控制中心的服务器实时发送的当前深海区域，当前深海区域是随时间动态改变的：
基于冲浪板的当前导航位置和当前沙滩区域确定冲浪板当前是否冲入沙滩，在确定冲入沙滩时，发出沙滩预警信号，还用于基于冲浪板的当前导航位置和当前深海区域确定冲浪板当前是否冲入深海，在确定冲入深海时，发出深海预警信号;
接收沙滩预警信号或深海预警信号，并实现与沙滩预警信号或深海预警信号相应的警示操作。
接着，继续对本发明的伞式冲浪海岸安全预警方法的具体结构进行进一步的说明。
另外，所述伞式冲浪海岸安全预警方法中：
接收沙滩预警信号或深海预警信号，并实现与沙滩预警信号或深海预警信号相应的警示操作包括：
接收沙滩预警信号或深海预警信号，并播放与沙滩预警信号或深海预警信号相应的语音警示文件：
接收沙滩预警信号或深海预警信号，并显示与沙滩预警信号或深海预警信号相应的文字警示信息。
所述伞式冲浪海岸安全预警方法中，还可以包括：实时检测伞式冲浪设备的伞式帆布位置的风力以作为实时风力输出。
所述伞式冲浪海岸安全预警方法中，还可以包括：
检测并输出冲浪者施加在伞式冲浪设备的手持横杆上的历次拉力：
对冲浪者上半身进行图像拍摄以获得冲浪者图像;
对冲浪者图像进行信号分析以确定影响冲浪者图像主信号幅度最大的多个噪声类型，还基于所述多个噪声类型选择一个或多个滤波器实现对所述冲浪者图像的图像滤波：
获得滤波后的冲浪者图像中的脸部部分以作为脸部子图像，识别脸部子图像中的头发形状，从所述脸部子图像中剥去所述头发形状以获得冲浪者裸脸图案;
基于男性脸部特征和女性脸部特征对所述冲浪者裸脸图案进行识别以确定所述冲浪者裸脸图案对应的冲浪者的性别并作为当前性别输出;
接收冲浪者施加在所述手持横杆上的历次拉力，并基于所述历次拉力以及当前性别统计出冲浪者的拉力范围：
对冲浪板和冲浪者一起进行重量测量，将测量结果作为当前负荷输出：
基于冲浪者的当前负荷、冲浪者的拉力范围和实时风力选择伞式冲浪设备的伞式帆布的打开角度以便于冲浪者在其拉力范围内对手持横杆进行操控;
其中，基于冲浪者的当前负荷、冲浪者的拉力范围和实时风力选择伞式冲浪设备的伞式帆布的打开角度包括：选择的伞式帆布的打开角度使得在冲浪者的当前负荷和实时风力下，冲浪者施加在所述手持横杆上以完成对伞式帆布的控制的拉力为冲浪者的拉力范围的中间值。
另外，所述伞式冲浪海岸安全预警方法中：替换地，基于冲浪者的当前负荷、冲浪者的拉力范围和实时风力选择伞式冲浪设备的伞式帆布的打开角度包括：选择的伞式帆布的打开角度使得在冲浪者的当前负荷和实时风力下，冲浪者施加在所述手持横杆上以完成对伞式帆布的控制的拉力为历次拉力中出现频率最高的拉力值。
所述伞式冲浪海岸安全预警方法中，还可以包括：
根据冲浪板下水流对冲浪板的冲击力和冲击时间，确定并输出冲浪板下方的实时浪高;
将实时浪高发送到海上安全控制中心的服务器处。
另外，信号滤波设备选择的一个或多个滤波器可包括不同类型的小波滤波器。小波((Wavelet)这一术语，顾名思义，“小波”就是小的波形。所谓“小”是指他具有衰减性：而称之为“波”则是指它的波动性，其振幅正负相间的震荡形式。与Fourier变换相比，小波变换是时间(空间)频率的局部化分析，他通过伸缩平移运算对信号(函数)逐步进行多尺度细化，最终达到高频处时间细分，低频处频率细分，能自动适应时频信号分析的要求，从而可聚焦到信号的任意细节，解决了Fourier变换的困难问题，成为继Fourier变换以来在科学方法上的重大突破。有人把小波变换称为“数学显微镜”。
小波分析的应用是与小波分析的理论研究紧密地结合在一起地。他己经在科技信息产业领域取得了令人瞩目的成就。电子信息技术是六大高新技术中重要的一个领域，他的重要方面是图像和信号处理。现今，信号处理己经成为当代科学技术工作的重要部分，信号处理的目的就是：准确的分析、诊断、编码压缩和量化、快速传递或存储、精确地重构(或恢复)。从数学地角度来看，信号与图像处理可以统一看作是信号处理(图像可以看作是二维信号)，在小波分析地许多分析的许多应用中，都可以归结为信号处理问题。对于其性质随时间是稳定不变的信号，处理的理想工具仍然是傅立叶分析。但是在实际应用中的绝大多数信号是非稳定的，而特别适用于非稳定信号的工具就是小波分析。
采用本发明的伞式冲浪安全报警系统及方法，针对现有技术中伞式冲浪预警能力和稳定能力不足的技术问题，通过对伞式冲浪设备进入沙滩或远海的情况识别以及预警，还通过对相关参数的采集以准确控制滑翔伞的展开角度，从而同时解决了上述两个技术问题。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应当以权利要求为准海岸安全预警方法。
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的伞式冲浪海岸安全预警方法的实施方案进行详细说明。
伞式冲浪，是一项借助充气风筝，脚踩冲浪板的一种集聚刺激、惊险的水上运动。
1998年起，美国夏威夷海滩偶尔会有人将充气风筝与冲浪板结合在一起玩，自此，这项新的运动便在全世界很快风行起来，进入国内这项新的极限运动被称为伞式冲浪。
伞式冲浪的原理非常简单，就是将充气风筝用两条或四条强韧的绳子连接到手持横杆上，借着操作横杆来控制风筝之上升、下降及转向，并结合脚下踩着的各式滑板，就可在海面、湖面、沙滩、雪地上滑行甚或将人带离水面作各种花式动作。
然而，伞式冲浪的危险度极高，如果冲入沙滩或远海，将增加冲浪者的死亡率，同时因为风向多变等多个因素的影响，伞式冲浪设备中的滑翔伞极难控制，现有技术中缺乏对伞式冲浪的预警机制和稳定度控制机制，为了克服该不足，本发明搭建了一种伞式冲浪安全报警系统及方法，能够从预警能力和稳定度控制两方面提高伞式冲浪设备的安全性育旨。
图1为根据本发明实施方案示出的伞式冲浪安全报警系统的结构方框图，所述系统包括：
冲浪板定位设备，用于接收卫星导航的定位数据，确定冲浪板的当前导航位置;
沙滩区域更新设备，与远端的海上安全控制中心的服务器建立双向无线通信链路连接，用于接收海上安全控制中心的服务器实时发送的当前沙滩区域，当前沙滩区域是随时间动态改变的：
深海区域更新设备，与远端的海上安全控制中心的服务器建立双向无线通信链路连接，用于接收海上安全控制中心的服务器实时发送的当前深海区域，当前深海区域是随时间动态改变的;
区域判断设备，用于基于冲浪板的当前导航位置和当前沙滩区域确定冲浪板当前是否冲入沙滩，在确定冲入沙滩时，发出沙滩预警信号，还用于基于冲浪板的当前导航位置和当前深海区域确定冲浪板当前是否冲入深海，在确定冲入深海时，发出深海预警信号;
警示操纵设备，用于接收沙滩预警信号或深海预警信号，并实现与沙滩预警信号或深海预警信号相应的警示操作。
接着，继续对本发明的伞式冲浪安全报警系统的具体结构进行进一步的说明。
另外，所述伞式冲浪安全报警系统中：
警示操纵设备包括：
语音警示单元，用于接收沙滩预警信号或深海预警信号，并播放与沙滩预警信号或深海预警信号相应的语音警示文件：
显示控制单元，用于接收沙滩预警信号或深海预警信号，并显示与沙滩预警信号或深海预警信号相应的文字警示信息。
所述伞式冲浪安全报警系统中，还可以包括：风力检测设备，设置在伞式冲浪设备的伞式帆布上，用于实时检测所述伞式帆布位置的风力以作为实时风力输出。
所述伞式冲浪安全报警系统中，还可以包括：
实时拉力检测设备，设置在伞式冲浪设备的手持横杆上，用于检测并输出冲浪者施加在所述手持横杆上的历次拉力;
图像采集设备，用于对冲浪者上半身进行图像拍摄以获得冲浪者图像;
信号滤波设备，用于对冲浪者图像进行信号分析以确定影响冲浪者图像主信号幅度最大的多个噪声类型，还用于基于所述多个噪声类型选择一个或多个滤波器实现对所述冲浪者图像的图像滤波：
脸部处理设备，用于获得滤波后的冲浪者图像中的脸部部分以作为脸部子图像，识别脸部子图像中的头发形状，从所述脸部子图像中剥去所述头发形状以获得冲浪者裸脸图案;
性别检测设备，用于基于男性脸部特征和女性脸部特征对所述冲浪者裸脸图案进行识别以确定所述冲浪者裸脸图案对应的冲浪者的性别并作为当前性别输出：
拉力评估设备，用于接收冲浪者施加在所述手持横杆上的历次拉力，并基于所述历次拉力以及当前性别统计出冲浪者的拉力范围;
重力检测设备，用于对冲浪板和冲浪者一起进行重量测量，将测量结果作为当前负荷输出;
角度控制设备，用于基于冲浪者的当前负荷、冲浪者的拉力范围和实时风力选择伞式冲浪设备的伞式帆布的打开角度以便于冲浪者在其拉力范围内对手持横杆进行操控：
其中，基于冲浪者的当前负荷、冲浪者的拉力范围和实时风力选择伞式冲浪设备的伞式帆布的打开角度包括：选择的伞式帆布的打开角度使得在冲浪者的当前负荷和实时风力下，冲浪者施加在所述手持横杆上以完成对伞式帆布的控制的拉力为冲浪者的拉力范围的中间值。
另外，所述伞式冲浪安全报警系统中：替换地，基于冲浪者的当前负荷、冲浪者的拉力范围和实时风力选择伞式冲浪设备的伞式帆布的打开角度包括：选择的伞式帆布的打开角度使得在冲浪者的当前负荷和实时风力下，冲浪者施加在所述手持横杆上以完成对伞式帆布的控制的拉力为历次拉力中出现频率最高的拉力值。
所述伞式冲浪安全报警系统中，还可以包括：实时浪高测量设备，设置在冲浪板上，用于根据冲浪板下水流对冲浪板的冲击力和冲击时间，确定并输出冲浪板下方的实时浪高;
浪高数据发送设备，用于与远端的海上安全控制中心的服务器建立双向无线通信链路连接，并将实时浪高发送到海上安全控制中心的服务器处。
图2为根据本发明实施方案示出的伞式冲浪海岸安全预警方法的步骤流程图，所述方法包括：
接收卫星导航的定位数据，确定冲浪板的当前导航位置：
与远端的海上安全控制中心的服务器建立双向无线通信链路连接，接收海上安全控制中心的服务器实时发送的当前沙滩区域，当前沙滩区域是随时间动态改变的;
接收海上安全控制中心的服务器实时发送的当前深海区域，当前深海区域是随时间动态改变的：
基于冲浪板的当前导航位置和当前沙滩区域确定冲浪板当前是否冲入沙滩，在确定冲入沙滩时，发出沙滩预警信号，还用于基于冲浪板的当前导航位置和当前深海区域确定冲浪板当前是否冲入深海，在确定冲入深海时，发出深海预警信号;
接收沙滩预警信号或深海预警信号，并实现与沙滩预警信号或深海预警信号相应的警示操作。
接着，继续对本发明的伞式冲浪海岸安全预警方法的具体结构进行进一步的说明。
另外，所述伞式冲浪海岸安全预警方法中：
接收沙滩预警信号或深海预警信号，并实现与沙滩预警信号或深海预警信号相应的警示操作包括：
接收沙滩预警信号或深海预警信号，并播放与沙滩预警信号或深海预警信号相应的语音警示文件：
接收沙滩预警信号或深海预警信号，并显示与沙滩预警信号或深海预警信号相应的文字警示信息。
所述伞式冲浪海岸安全预警方法中，还可以包括：实时检测伞式冲浪设备的伞式帆布位置的风力以作为实时风力输出。
所述伞式冲浪海岸安全预警方法中，还可以包括：
检测并输出冲浪者施加在伞式冲浪设备的手持横杆上的历次拉力：
对冲浪者上半身进行图像拍摄以获得冲浪者图像;
对冲浪者图像进行信号分析以确定影响冲浪者图像主信号幅度最大的多个噪声类型，还基于所述多个噪声类型选择一个或多个滤波器实现对所述冲浪者图像的图像滤波：
获得滤波后的冲浪者图像中的脸部部分以作为脸部子图像，识别脸部子图像中的头发形状，从所述脸部子图像中剥去所述头发形状以获得冲浪者裸脸图案;
基于男性脸部特征和女性脸部特征对所述冲浪者裸脸图案进行识别以确定所述冲浪者裸脸图案对应的冲浪者的性别并作为当前性别输出;
接收冲浪者施加在所述手持横杆上的历次拉力，并基于所述历次拉力以及当前性别统计出冲浪者的拉力范围：
对冲浪板和冲浪者一起进行重量测量，将测量结果作为当前负荷输出：
基于冲浪者的当前负荷、冲浪者的拉力范围和实时风力选择伞式冲浪设备的伞式帆布的打开角度以便于冲浪者在其拉力范围内对手持横杆进行操控;
其中，基于冲浪者的当前负荷、冲浪者的拉力范围和实时风力选择伞式冲浪设备的伞式帆布的打开角度包括：选择的伞式帆布的打开角度使得在冲浪者的当前负荷和实时风力下，冲浪者施加在所述手持横杆上以完成对伞式帆布的控制的拉力为冲浪者的拉力范围的中间值。
另外，所述伞式冲浪海岸安全预警方法中：替换地，基于冲浪者的当前负荷、冲浪者的拉力范围和实时风力选择伞式冲浪设备的伞式帆布的打开角度包括：选择的伞式帆布的打开角度使得在冲浪者的当前负荷和实时风力下，冲浪者施加在所述手持横杆上以完成对伞式帆布的控制的拉力为历次拉力中出现频率最高的拉力值。
所述伞式冲浪海岸安全预警方法中，还可以包括：
根据冲浪板下水流对冲浪板的冲击力和冲击时间，确定并输出冲浪板下方的实时浪高;
将实时浪高发送到海上安全控制中心的服务器处。
另外，信号滤波设备选择的一个或多个滤波器可包括不同类型的小波滤波器。小波((Wavelet)这一术语，顾名思义，“小波”就是小的波形。所谓“小”是指他具有衰减性：而称之为“波”则是指它的波动性，其振幅正负相间的震荡形式。与Fourier变换相比，小波变换是时间(空间)频率的局部化分析，他通过伸缩平移运算对信号(函数)逐步进行多尺度细化，最终达到高频处时间细分，低频处频率细分，能自动适应时频信号分析的要求，从而可聚焦到信号的任意细节，解决了Fourier变换的困难问题，成为继Fourier变换以来在科学方法上的重大突破。有人把小波变换称为“数学显微镜”。
小波分析的应用是与小波分析的理论研究紧密地结合在一起地。他己经在科技信息产业领域取得了令人瞩目的成就。电子信息技术是六大高新技术中重要的一个领域，他的重要方面是图像和信号处理。现今，信号处理己经成为当代科学技术工作的重要部分，信号处理的目的就是：准确的分析、诊断、编码压缩和量化、快速传递或存储、精确地重构(或恢复)。从数学地角度来看，信号与图像处理可以统一看作是信号处理(图像可以看作是二维信号)，在小波分析地许多分析的许多应用中，都可以归结为信号处理问题。对于其性质随时间是稳定不变的信号，处理的理想工具仍然是傅立叶分析。但是在实际应用中的绝大多数信号是非稳定的，而特别适用于非稳定信号的工具就是小波分析。
采用本发明的伞式冲浪安全报警系统及方法，针对现有技术中伞式冲浪预警能力和稳定能力不足的技术问题，通过对伞式冲浪设备进入沙滩或远海的情况识别以及预警，还通过对相关参数的采集以准确控制滑翔伞的展开角度，从而同时解决了上述两个技术问题。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应当以权利要求为准。

Claims (5)

1.一种海岸安全预警方法，其特征在于，所述方法包括：
接收卫星导航的定位数据，确定冲浪板的当前导航位置;
与远端的海上安全控制中心的服务器建立双向无线通信链路连接，接收海上安全控制中心的服务器实时发送的当前沙滩区域，当前沙滩区域是随时间动态改变的;
接收海上安全控制中心的服务器实时发送的当前深海区域，当前深海区域是随时间动态改变的：
基于冲浪板的当前导航位置和当前沙滩区域确定冲浪板当前是否冲入沙滩，在确定冲入沙滩时，发出沙滩预警信号，还用于基于冲浪板的当前导航位置和当前深海区域确定冲浪板当前是否冲入深海，在确定冲入深海时，发出深海预警信号;
接收沙滩预警信号或深海预警信号，并实现与沙滩预警信号或深海预警信号相应的警示操作；
检测并输出冲浪者施加在伞式冲浪设备的手持横杆上的历次拉力：
对冲浪者上半身进行图像拍摄以获得冲浪者图像;
对冲浪者图像进行信号分析以确定影响冲浪者图像主信号幅度最大的多个噪声类型，
还基于所述多个噪声类型选择一个或多个滤波器实现对所述冲浪者图像的图像滤波;
获得滤波后的冲浪者图像中的脸部部分以作为脸部子图像，识别脸部子图像中的头发形状，从所述脸部子图像中剥去所述头发形状以获得冲浪者裸脸图案：
基于男性脸部特征和女性脸部特征对所述冲浪者裸脸图案进行识别以确定所述冲浪者裸脸图案对应的冲浪者的性别并作为当前性别输出;
接收冲浪者施加在所述手持横杆上的历次拉力，并基于所述历次拉力以及当前性别统计出冲浪者的拉力范围：
对冲浪板和冲浪者一起进行重量测量，将测量结果作为当前负荷输出：
基于冲浪者的当前负荷、冲浪者的拉力范围和实时风力选择伞式冲浪设备的伞式帆布的打开角度以便于冲浪者在其拉力范围内对手持横杆进行操控；
基于冲浪者的当前负荷、冲浪者的拉力范围和实时风力选择伞式冲浪设备的伞式帆布的打开角度包括：选择的伞式帆布的打开角度使得在冲浪者的当前负荷和实时风力下，冲浪者施加在所述手持横杆上以完成对伞式帆布的控制的拉力为历次拉力中出现频率最高的拉力值。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
接收沙滩预警信号或深海预警信号，并实现与沙滩预警信号或深海预警信号相应的警示操作，包括：
接收沙滩预警信号或深海预警信号，并播放与沙滩预警信号或深海预警信号相应的语音警示文件：
接收沙滩预警信号或深海预警信号，并显示与沙滩预警信号或深海预警信号相应的文字警示信息。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：实时检测伞式冲浪设备的伞式帆布位置的风力以作为实时风力输出。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，基于冲浪者的当前负荷、冲浪者的拉力范围和实时风力选择伞式冲浪设备的伞式帆布的打开角度包括：选择的伞式帆布的打开角度使得在冲浪者的当前负荷和实时风力下，冲浪者施加在所述手持横杆上以完成对伞式帆布的控制的拉力为冲浪者的拉力范围的中间值。
5.如权利要求4任一所述的方法，其特征在于，还包括：
根据冲浪板下水流对冲浪板的冲击力和冲击时间，确定并输出冲浪板下方的实时浪高：
将实时浪高发送到海上安全控制中心的服务器处。
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