CN112896526B - 高空撞击事故避让系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高空撞击事故避让系统，所述系统包括：高度计量机构，用于测量并输出高空飞行人员的当前高度；数据分析设备，用于在接收到的当前高度大于等于预设高度阈值时，发出捕获启动指令；数据比较机构，用于比较每一个伞体目标在接收到的内容增强图像中占据的面积百分比，并将面积百分比最大的伞体目标的景深值作为代表性景深值；避让提醒设备，用于在接收到的代表性景深值浅于预设景深阈值时，执行相应的避让提醒操作。本发明的高空撞击事故避让系统结构简单、方便实用。由于能够在高空飞行人员附近存在相隔距离较近的降落伞时通知高空飞行人员以便于采取紧急应对措施，从而避免了高空撞击事故的发生。

Description

高空撞击事故避让系统

技术领域

本发明涉及高空监控领域，尤其涉及一种高空撞击事故避让系统。

背景技术

高空，一般指等压面在850毫巴以上的、距离地面较高的空间。高空作业是指在坠落高度基准面2m以上(含2m)有可能坠落的高处进行作业。

建筑施工中的高处作业主要包括临边、洞口、攀登、悬空、交叉等五种基本类型，这些类型的高处作业是高处作业伤亡事故可能发生的主要地点。为了便于操作过程中做好防范工作，有效地防止人与物从高处坠落的事故，根据建筑行业的特点，在建筑安装工程施工中，对建筑物和构筑物结构范围以内的各种形式的洞口与临边性质的作业、悬空与攀登作业、操作平台与立体交叉作业，以及在结构主体以外的场地上和通道旁的各类洞、坑、沟、槽等工程的施工作业，只要符合上述条件的，均作为高处作业对待，并加以防护。

娱乐项目中的高空项目种类众多，主要包括跳伞、过山车、极限飞越等，这些高空项目的安全性尤其值得关注。

现有技术中，高空跳伞人员通常是扎堆跳伞，一方面为了在出现异常情况时进行相互救助，另一方面为了提升跳伞的视觉效果。然而，在高空跳伞人员附近存在过近的降落伞而不是未打开降落伞的人体目标时，容易造成卷入降落伞的事故，给本人或者附近跳伞人员造成安全隐患。

发明内容

为了解决现有技术中的技术问题，本发明提供了一种高空撞击事故避让系统，能够在高空飞行人员附近存在相隔距离较近的降落伞时通知高空飞行人员以便于采取紧急应对措施，从而避免了高空撞击事故的发生。

为此，本发明至少需要具备以下几处重要的发明点：

(1)在高空飞行人员附近检测到较近的降落伞目标时，及时触发紧急避让相关的报警操作，从而避免高空撞击事故的发生；

(2)在高空飞行人员达到预设高度阈值之上时方触发对高空飞行人员周围的图像采集动作，从而减少过度的功率开销。

根据本发明的一方面，提供了一种高空撞击事故避让系统，所述系统包括：

高度计量机构，佩戴在高空飞行人员身上，用于测量并输出高空飞行人员的当前高度；

数据分析设备，与所述高度计量机构连接，用于在接收到的当前高度大于等于预设高度阈值时，发出捕获启动指令；

复合摄像机构，包括分布在高空飞行人员周身各处的多个摄像头，与所述数据分析设备连接，用于在接收到捕获启动指令时，执行对高空飞行人员周身各处前方的图像捕获动作，以获得多个不同视角的分视角捕获图像；

信号组合设备，与所述复合摄像机构连接，用于对接收到的多个不同视角的分视角捕获图像进行图像信号组合以获得即时组合图像；

对比度增强机构，与所述信号组合设备连接，用于对接收到的即时组合图像执行对比度增强处理，以获得内容增强图像；

伞体识别设备，与所述对比度增强机构连接，用于基于降落伞的外形轮廓在所述内容增强图像中识别出一个以上的伞体目标，并获取每一个伞体目标的景深值；

数据比较机构，与所述伞体识别设备连接，用于比较每一个伞体目标在所述内容增强图像中占据的面积百分比，并将占据的面积百分比最大的伞体目标的景深值作为代表性景深值输出；

避让提醒设备，与所述数据比较机构连接，用于在接收到的代表性景深值浅于预设景深阈值时，执行相应的避让提醒操作；

其中，所述避让提醒设备、所述数据比较机构和所述伞体识别设备分别采用不同型号的ASIC芯片来实现。

本发明的高空撞击事故避让系统结构简单、方便实用。由于能够在高空飞行人员附近存在相隔距离较近的降落伞时通知高空飞行人员以便于采取紧急应对措施，从而避免了高空撞击事故的发生。

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高空撞击事故避让系统所使用的降落伞的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的高空撞击事故避让系统的实施方案进行详细说明。

降落伞是利用空气阻力原理，依靠相对于空气运动充气展开的可展式气动力减速器。现代的降落伞使人或物从空中安全降落到地面的一种航空工具。主要由柔性织物制成。是空降兵作战和训练、航空航天人员的救生和训练、跳伞运动员进行训练、比赛和表演，空投物资、回收飞行器的设备器材。

降落伞的主要组成部分有伞衣、引导伞、伞绳、背带系统、开伞部件和伞包等。由降落伞绸(早期曾用丝绸、棉布、现用锦纶织物制作)、伞绳、伞带和伞线等纺织材料以及部分金属件及橡胶塑料件构成。伞绳采用空芯或有芯的编织绳，要求结构紧凑、强度高、柔软、弹性好、伸长不匀率小。伞带用作伞衣加强带和背带系统。伞绳是伞衣的骨架，要求具有轻薄、柔软、强度高、有较高的弹性模量和小于伞衣织物的断裂伸长等性能。伞带采用双层或三层织物的厚型带，要求具备很高的强度和断裂功。伞线是缝合降落伞绸、带、绳各部件的连接材料，要求强度高、润滑好和捻度均匀稳定。

现有技术中，高空跳伞人员通常是扎堆跳伞，一方面为了在出现异常情况时进行相互救助，另一方面为了提升跳伞的视觉效果。然而，在高空跳伞人员附近存在过近的降落伞而不是未打开降落伞的人体目标时，容易造成卷入降落伞的事故，给本人或者附近跳伞人员造成安全隐患。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种高空撞击事故避让系统，能够有效解决相应的技术问题。

图1为根据本发明实施方案示出的高空撞击事故避让系统所使用的降落伞的结构示意图。

如图1所示，降落伞包括伞体1、背带2和容纳设备3；

根据本发明实施方案示出的高空撞击事故避让系统包括：

高度计量机构，佩戴在高空飞行人员身上，用于测量并输出高空飞行人员的当前高度；

数据分析设备，与所述高度计量机构连接，用于在接收到的当前高度大于等于预设高度阈值时，发出捕获启动指令；

复合摄像机构，包括分布在高空飞行人员周身各处的多个摄像头，与所述数据分析设备连接，用于在接收到捕获启动指令时，执行对高空飞行人员周身各处前方的图像捕获动作，以获得多个不同视角的分视角捕获图像；

信号组合设备，与所述复合摄像机构连接，用于对接收到的多个不同视角的分视角捕获图像进行图像信号组合以获得即时组合图像；

对比度增强机构，与所述信号组合设备连接，用于对接收到的即时组合图像执行对比度增强处理，以获得内容增强图像；

伞体识别设备，与所述对比度增强机构连接，用于基于降落伞的外形轮廓在所述内容增强图像中识别出一个以上的伞体目标，并获取每一个伞体目标的景深值；

数据比较机构，与所述伞体识别设备连接，用于比较每一个伞体目标在所述内容增强图像中占据的面积百分比，并将占据的面积百分比最大的伞体目标的景深值作为代表性景深值输出；

避让提醒设备，与所述数据比较机构连接，用于在接收到的代表性景深值浅于预设景深阈值时，执行相应的避让提醒操作；

其中，所述避让提醒设备、所述数据比较机构和所述伞体识别设备分别采用不同型号的ASIC芯片来实现。

接着，继续对本发明的高空撞击事故避让系统的具体结构进行进一步的说明。

所述高空撞击事故避让系统中：

基于降落伞的外形轮廓在所述内容增强图像中识别出一个以上的伞体目标包括：将所述内容增强图像中与降落伞的外形轮廓相似程度超限的图像区域作为伞体目标的成像区域。

所述高空撞击事故避让系统中：

所述避让提醒设备还用于在接收到的代表性景深值未浅于所述预设景深阈值时，停止执行相应的避让提醒操作。

所述高空撞击事故避让系统中：

在接收到的代表性景深值浅于预设景深阈值时，执行相应的避让提醒操作包括：在接收到的代表性景深值浅于预设景深阈值时，执行相应的语音避让提醒文件的实时播放操作；

或者，在接收到的代表性景深值浅于预设景深阈值时，执行相应的避让提醒操作包括：在接收到的代表性景深值浅于预设景深阈值时，执行相应的声光提醒操作。

所述高空撞击事故避让系统中：

所述避让提醒设备包括微控单元、声光报警单元和语音报警单元，所述微控单元分别与所述声光报警单元和所述语音报警单元连接。

所述高空撞击事故避让系统中：

所述数据分析设备还用于在接收到的当前高度小于所述预设高度阈值时，发出捕获中止指令。

所述高空撞击事故避让系统中还可以包括：

气体推动机构，为高空飞行人员所佩戴，与所述避让提醒设备连接，用于在所述避让提醒设备接收到的代表性景深值浅于预设景深阈值时，执行相应的气体推动操作以完成高空避让。

所述高空撞击事故避让系统中还可以包括：

锂电池，设置在高空飞行人员佩戴的电气盒内，分别与所述伞体识别设备、所述对比度增强机构和所述信号组合设备连接；

其中，所述伞体识别设备、所述对比度增强机构和所述信号组合设备连接分别采用不同的CPLD芯片来实现。

所述高空撞击事故避让系统中还可以包括：

电压转换机构，设置在高空飞行人员佩戴的电气盒内，与所述锂电池连接，用于分别为所述伞体识别设备、所述对比度增强机构和所述信号组合设备连接提供各自需要的供电电压。

另外，所述高空撞击事故避让系统中，CPLD(Complex Programmable LogicDevice)复杂可编程逻辑器件，是从PAL和GAL器件发展出来的器件，相对而言规模大，结构复杂，属于大规模集成电路范围。是一种用户根据各自需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路。其基本设计方法是借助集成开发软件平台，用原理图、硬件描述语言等方法，生成相应的目标文件，通过下载电缆(“在系统”编程)将代码传送到目标芯片中，实现设计的数字系统。CPLD主要是由可编程逻辑宏单元(MC，Macro Cell)围绕中心的可编程互连矩阵单元组成。其中MC结构较复杂，并具有复杂的I/O单元互连结构，可由用户根据需要生成特定的电路结构，完成一定的功能。由于CPLD内部采用固定长度的金属线进行各逻辑块的互连，所以设计的逻辑电路具有时间可预测性，避免了分段式互连结构时序不完全预测的缺点。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或他们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种高空撞击事故避让系统，其特征在于，所述系统包括：

高度计量机构，佩戴在高空飞行人员身上，用于测量并输出高空飞行人员的当前高度；

数据分析设备，与所述高度计量机构连接，用于在接收到的当前高度大于等于预设高度阈值时，发出捕获启动指令；

复合摄像机构，包括分布在高空飞行人员周身各处的多个摄像头，与所述数据分析设备连接，用于在接收到捕获启动指令时，执行对高空飞行人员周身各处前方的图像捕获动作，以获得多个不同视角的分视角捕获图像；

信号组合设备，与所述复合摄像机构连接，用于对接收到的多个不同视角的分视角捕获图像进行图像信号组合以获得即时组合图像；

对比度增强机构，与所述信号组合设备连接，用于对接收到的即时组合图像执行对比度增强处理，以获得内容增强图像；

伞体识别设备，与所述对比度增强机构连接，用于基于降落伞的外形轮廓在所述内容增强图像中识别出一个以上的伞体目标，并获取每一个伞体目标的景深值；

数据比较机构，与所述伞体识别设备连接，用于比较每一个伞体目标在所述内容增强图像中占据的面积百分比，并将占据的面积百分比最大的伞体目标的景深值作为代表性景深值输出；

避让提醒设备，与所述数据比较机构连接，用于在接收到的代表性景深值浅于预设景深阈值时，执行相应的避让提醒操作；

其中，所述避让提醒设备、所述数据比较机构和所述伞体识别设备分别采用不同型号的ASIC芯片来实现。

2.如权利要求1所述的高空撞击事故避让系统，其特征在于：

基于降落伞的外形轮廓在所述内容增强图像中识别出一个以上的伞体目标包括：将所述内容增强图像中与降落伞的外形轮廓相似程度超限的图像区域作为伞体目标的成像区域。

3.如权利要求2所述的高空撞击事故避让系统，其特征在于：

所述避让提醒设备还用于在接收到的代表性景深值未浅于所述预设景深阈值时，停止执行相应的避让提醒操作。

4.如权利要求3所述的高空撞击事故避让系统，其特征在于：

在接收到的代表性景深值浅于预设景深阈值时，执行相应的避让提醒操作包括：在接收到的代表性景深值浅于预设景深阈值时，执行相应的语音避让提醒文件的实时播放操作；

或者，在接收到的代表性景深值浅于预设景深阈值时，执行相应的避让提醒操作包括：在接收到的代表性景深值浅于预设景深阈值时，执行相应的声光提醒操作。

5.如权利要求4所述的高空撞击事故避让系统，其特征在于：

所述避让提醒设备包括微控单元、声光报警单元和语音报警单元，所述微控单元分别与所述声光报警单元和所述语音报警单元连接。

6.如权利要求5所述的高空撞击事故避让系统，其特征在于：

所述数据分析设备还用于在接收到的当前高度小于所述预设高度阈值时，发出捕获中止指令。

7.如权利要求6所述的高空撞击事故避让系统，其特征在于，所述系统还包括：

气体推动机构，为高空飞行人员所佩戴，与所述避让提醒设备连接，用于在所述避让提醒设备接收到的代表性景深值浅于预设景深阈值时，执行相应的气体推动操作以完成高空避让。

8.如权利要求7所述的高空撞击事故避让系统，其特征在于，所述系统还包括：

锂电池，设置在高空飞行人员佩戴的电气盒内，分别与所述伞体识别设备、所述对比度增强机构和所述信号组合设备连接；

其中，所述伞体识别设备、所述对比度增强机构和所述信号组合设备连接分别采用不同的CPLD芯片来实现。

9.如权利要求8所述的高空撞击事故避让系统，其特征在于，所述系统还包括：

电压转换机构，设置在高空飞行人员佩戴的电气盒内，与所述锂电池连接，用于分别为所述伞体识别设备、所述对比度增强机构和所述信号组合设备连接提供各自需要的供电电压。

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