DE10261506A1

DE10261506A1 - System zur Überwachung eines Schwimmbeckens

Info

Publication number: DE10261506A1
Application number: DE2002161506
Authority: DE
Inventors: Robert Poeppler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-12-23
Filing date: 2002-12-23
Publication date: 2004-07-22

Abstract

Die Erfindung betrifft ein System zur Überwachung eines Schwimmbeckens (1), insbesondere eines Schwimmbeckens in einem Hallen- oder Freibad. Das Problem, eine Möglichkeit bereitzustellen, mit der Ertrinkende schnell und sicher erkannt werden können, wird erfindungsgemäß gelöst durch ein dem Schwimmbecken zugeordnetes Bildverarbeitungssystem (5) mit mindestens einem Detektionsmittel (2.1 bis 2.4) sowie einer mit dem Detektionsmittel (2.1 bis 2.4) gekoppelten Auswerteeinheit (6).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Überwachung eines Schwimmbeckens, insbesondere eines Schwimmbeckens in einem Hallen- oder Freibad.
In Schwimmbädern ertrinken immer wieder Menschen, weil diese nicht zeitgerecht vor dem Ertrinkungstod aus dem Wasser gerettet werden. So wird oftmals zu spät erkannt, dass ein Mensch leblos im Wasser treibt oder bereits leblos auf den Grund des Beckens gesunken ist. Oftmals verzögern sich dadurch Hilfs- oder Rettungsaktionen, so dass wertvolle Zeit zur Reanimierung bzw. zur Verhinderung möglicherweise bleibender körperlicher Schäden verlorengeht.
Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Möglichkeit bereitzustellen, mit der Ertrinkende schnell und sicher erkannt werden können.
Dieses Problem wird durch eine Anordnung, ein System, ein Verfahren sowie eine Verwendung nach einem der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Insbesondere wird dieses Problem gelöst durch ein System zur Überwachung eines Schwimmbeckens, insbesondere eines Schwimmbeckens in einem Hallen- oder Freibad, umfassend ein dem Schwimmbecken zugeordnetes Bildverarbeitungssystem mit mindestens einem Detektionsmittel sowie einer mit dem Detektionsmittel gekoppelten Auswerteeineheit. Unter Schwimmbecken sind hier jegliche mit Wasser gefüllte Becken zu verstehen, unabhängig von deren Tiefe oder Größe. Dies können beispielsweise auch Tret- oder Planschbecken für Kinder sein, ebenso Wasserflächen, die ansich nicht zum Schwimmen gedacht sind, bei denen aber die Gefahr besteht, dass Menschen oder Tiere hineinstürzen können, z.B. Wasserflächen in Parkanlage oder dgl. Unter Bildverarbeitungssystem wird hier insbesondere ein elektronisches System verstanden, welches in elektronischer Form vorliegende Bilder eines Detektionsmittels auswerten kann. Dies können analog oder digital arbeitende Geräte sein. Unter Detektionsmittel werden hier Vorrichtungen verstanden, die eine flächige oder räumliche Abbildung eines zu überwachenden Bereiches ermöglichen, beispielsweise Kameras, die im sichtbaren oder nicht sichtbaren Spektrum arbeiten. Alternativ können dies auch Schallmessgeräte sein, die eine Zuordnung des Schalls zu einer bestimmten Richtung ermöglichen, oder Aufnahmegeräte für sonstige elektromagnetische oder akustische Wellen. Es können auch Detektionsmittel, die in unterschiedlichen Spektren arbeiten, parallel bzw. miteinander gemischt eingesetzt werden.
Die mindestens eine Kamera ist vorzugsweise eine analoge oder digitale Kamera wie eine Videokamera oder dgl. Die Auswerteeinheit arbeit vorzugsweise digital, es kann sich hier um einen Computer mit einem Auswerteprogram handeln. Bei Verwendung einer analogen Kamera kann zwischen Kamera und einem digitalen Bildverarbeitungssystem eine Digitalisierung der Bilder stattfinden, bei Verwendung eines ebenfalls analogen Bildverarbeitungssystems kann zwischen Bildverarbeitungssystem und Auswerteeinheit eine Digitalisierung der Informationen stattfinden. Die Anordnung einer oder mehrerer Kameras ist prinzipiell beliebig, die Kameras können z.B. unter Wasser angeordnet sein oder können über Wasser beispielsweise oberhalb des Schwimmbeckens eine Draufsicht auf das Schwimmbecken ermöglichen.
Die mindestens eine Kamera weist vorteilhaft einen Sichtbereich auf, der das gesamte Schwimmbecken umfasst. Auf diese Weise soll verhindert werden, dass sich tote Räume innerhalb des Schwimmbeckens ergeben, in denen keine Überwachung durch das System gegeben ist. Ebenso können mehrere Kameras derart angeordnet sein, dass deren Sichtbereiche zusammengenommen das gesamte Schwimmbecken umfassen. Die Sichtbereiche der Kameras können sich dabei überdecken.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Auswerteeinheit eine Vorrichtung umfasst, die menschliche Körper erkennen kann. Die Auswerteeinheit bzw. eine der Auswerteeinheit zugeornete Vorrichtung ist dazu in der Lage, über entsprechende Bilderkennungsalgorithmen menschliche und/oder tierische Körper zu erkennen und voneinander zu unterscheiden, insbesondere aber leblos wirkende Körper zu erkennen. Dazu kann Auswerteeinheit vorzugsweise nach einem Algorithmus arbeiten, der leblose Körper erkennen kann. Der Algorithmus wird vorzugsweise durch einen elektronischen Computer als Rechenprogramm ausgeführt.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Auswerteeinheit Körper, die sich über einen vorbestimmten Zeitraum nicht bewegen, erkennen kann. Dies wird als Indiz dazu verwendet, dass es sich um einen Ertrinkenden handeln könnte. Alternativ können auch andere Kriterien, die sich mit einer Kamera erkennen lassen, herangezogen werden Werden unterschiedliche Spektren, beispielsweise sichtbares Licht und Infrarotlicht, aufgenommen, so können auch komplexere Muster zum Erkennen möglicherweise Ertrinkender herangezogen werden, beispielsweise Leblosigkeit über einen bestimmten Zeitraum in Verbindung mit einer Temperaturerniedrigung oder Aussetzen der Atmung oder dgl.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist das System des Weiteren ein akustisches und optisches Alarmsystem auf. Dies kann beispielsweise ein Monitor und eine Schalttafel oder dgl. umfassen, sowie einen akustischen Alarmgeber wie eine Glocke oder dgl. Des Weiteren kann das Alarmsystem optische und akustische Anzeigemittel in der Nähe des Schwimmbeckens umfassen, z.B. Blitzlampen, Glocken, eine Alarmsirene oder dgl. Das Alarmsystem ist vorzugsweise in einen Überwachungsraum beispielsweise eines Bademeisters installiert.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Alarmsystem eine optische Anzeige umfasst, die einen Bereich des Schwimmbeckens darstellen kann, in dem ein Ertrinkender in Form eines leblos wirkenden menschlichen Körpers identifiziert wurde. Zusammen mit dem Alarm wird also gleichzeitig der Ort, an dem ein möglicherweise Ertrinkender durch das System identifiziert wurde, angegeben. Dies ermöglicht eine gezielte Rettung.
Das System kann in einer weiteren Ausgestaltung eine Speichereinheit, die die Bilder speichern kann, umfassen. Sämtliche oder ein Teil der durch die Detektionsmittel erstellten Bilder können so abgespeichert werden. Die Bilder können auch nach Verstreichen einer gewissen Zeit, beispielsweise einigen Minuten oder Stunden, automatisch wieder gelöscht werden. Mit Hilfe der aufgezeichneten Bilder können beispielsweise Unfälle rekonstruiert werden.
Das eingangs genannte Problem wird auch durch eine Anordnung umfassend ein Schwimmbecken und ein System nach einem der vorhergehenden Ansprüche gelöst. Ebenso wird das eingangs genannte Problem durch ein Verfahren zum Erkennen Ertrinkender, insbesondere Ertrinkender in einem Schwimmbecken unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Anordnung umfassend die Schritte Aufnahme eines Bildes und einer Abfolge von Bildern durch mindestens eine Kamera und Übergabe des oder der Bilder an ein Bildverarbeitungssystem, Suche nach leblosen menschlichen Körper durch die Auswerteeinheit des Bildverarbeitungssystems, optische und/oder akustische Anzeige eines erkannten leblosen Körpers gelöst. Das Verfahren kann dabei so ausgestaltet sein, dass die Suche nach leblosen menschlichen Körpern durch einen Vergleich einer Bildfolge geschieht, wobei die zu der Bildfolge gehörenden Bilder zu aufeinander folgenden Zeitpunkten aufgenommen werden und ein Körper als leblos eingestuft wird, wenn sich dessen Position und/oder Haltung über einen bestimmten Zeitraum nicht ändert.
Des Weiteren wird das eingangs genannte Problem durch die Verwendung eines Bildverarbeitungssystems mit mindestens einer Kamera zur Erkennung ertrinkender Menschen in einem Schwimmbecken gelöst.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert. Dabei zeigen:
1 eine Skizze einer erfindungsgemäßen Anordnung;
2 eine Prinzipskizze der Kameras sowie des Bildverarbeitungssystems.
Ein Schwimmbecken 1, das beispielsweise eine Länge l von etwa 50 m und eine Breite b von etwa 25 m aufweisen kann, ist an dessen Seitenrändern mit einer ersten Kamera 2.1, einer zweiten Kamera 2.2, einer dritten Kamera 2.3, sowie einer vierten Kamera 2.4 ausgestattet. Die Kameras sind in dem vorliegenden Beispiel unterhalb der Wasserlinie an der längeren Seite des Beckens, dies ist die mit 1 bezeichnete Seite, angeordnet. In dem Schwimmbecken können in der Nähe der Kameras zusätzlich beispielsweise Bullaugen 3, die eine Beobachtung des Unterwasserbereichs des Schwimmbecken 1 von außerhalb des Schwimmbeckens ermöglichen, angebracht sein. Jede der Kameras 2.1 bis 2.4 ist jeweils einem Sektor 4 zugeordnet. Der ersten Kamera 2.1 ist ein erster Sektor 4.1, der zweiten Kamera 2.2 ein zweiter Sektor 4.2, der dritten Kamera 2.3 ein dritter Sektor 4.3 und der vierten Kamera 2.4 ein vierter Sektor 4.4 zugeordnet. Die Sektoren sind im vorliegenden Beispiel in etwa rechteckig dargestellt, es kann sich hier aber auch um z.B. kreissegmentförmige Sektoren handeln. Je nach Größe, Tiefe und zu erwartender Sichtweite innerhalb des Schwimmbeckens können statt vier Kameras auch z.B. fünf, sechs, acht oder beliebig viele Kameras angeordnet sein. Diese können bei einer hohen Wassertiefe z.B. auch übereinander angeordnet sein. Des Weiteren ist es möglich, Kameras auch z.B. am Beckengrund vorzusehen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel steigt die Tiefe des Beckens von einer Tiefe t₁ = 1,8 m bis zu einer Tiefe t₂ = 3 m an, hier genügt die Ausstattung mit je weils einer Kamera pro Sektor, es bedarf also nicht der Übereinanderanordnung mehrerer Kameras.
2 zeigt eine Prinzipskizze der Kameras sowie des Bildverarbeitungssystems. Jede der Kameras 2.1 bis 2.4 ist gekoppelt mit einem Bildverarbeitungssystem 5, welches eine Auswerteeinheit 6 umfasst. Das Bildverarbeitungssystem 5 ist in der Lage, die von den Kameras 2 gelieferten Bilder nach logischen Gesichtspunkten aufzubereiten, beispielsweise also geometrische Elemente zu extrahieren. Die Auswerteeinheit 6 ist in der Lage, aus den aufbereiteten geometrischen Elementen insbesondere menschliche Körper zu erkennen. Die Auswerteeinheit 6 ist des Weiteren gekoppelt mit einem Alarmsystem 7. Wurde durch den Auswertealgorithmus der Auswerteeinheit 6 ein lebloser menschlicher Körper erkannt, so wird ein Signal an das Alarmsystem 7 weitergegeben, welches mit einem akustischen Alarmierungsmittel 8, einem optischen Alarmierungsmittel 9 und einem Warnmittel 10 verbunden ist. Das akustische Alarmierungsmittel 8 kann beispielsweise ein Warnsignal sein, das in einem Überwachungsraum aufläuft. Das optische Alarmierungsmittel 9 kann beispielsweise ein Warnlicht oder eine Monitoranzeige in einem Überwachungsraum sein, ebenfalls können beide Mittel aber auch z.B. mittels eines Funkempfängers oder eines Pagers oder dgl. unmittelbar an eine Person übermittelt werden. Zusätzlich ist das Warnmittel 10 vorgesehen, diese kann ein Schallsignal in Verbindung mit einem Lichtsignal an dem Schwimmbecken sein. Wurde durch die Auswerteeinheit 6 eine möglicherweise ertrinkende Person erkannt, so wird durch das Alarmsystem 7 ein entsprechender Alarm ausgelöst.

1: Schwimmbecken
l: Länge
b: Breite
2.1: Erste Kamera
2.2: Zweite Kamera
2.3: Dritte Kamera
2.4: Vierte Kamera
3: Bullaugen
4.1: Erster Sektor
4.2: Zweiter Sektor
4.3: Dritter Sektor
4.4: Vierter Sektor
T1, T2: Tiefe
5: Bildverarbeitungssystem
6: Auswerteeineheit
7: Alarmsystem
8: Akustische Alarmierungsmittel
9: Optisches Alarmierungsmittel
10: Warnmittel

Claims

System zur Überwachung eines Schwimmbeckens (1), insbesondere eines Schwimmbeckens in einem Hallen- oder Breibad, umfassend ein dem Schwimmbecken zugeordnetes Bildverarbeitungssystem (5) mit mindestens einem Detektionsmittel (2.1 bis 2.4) sowie einer mit dem Detektionsmittel (2.1 bis 2.4) gekoppelten Auswerteeineheit (6).
System nach dem vorhergehenden Anspruch, bei der das mindestens eine Detektionsmittel eine Kamera (2.1 bis 2.4) ist.
System nach dem vorhergehenden Anspruch, bei der die mindestens eine Kamera (2.1 bis 2.4) einen Sichtbereich aufweist, der das gesamte Schwimmbecken (1) umfasst.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der mehrere Kameras (2.1 bis 2.4) derart angeordnet sind, dass deren Sichtbereiche zusammen das gesamte Schwimmbecken (1) umfassen.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Auswerteeinheit (6) eine Vorrichtung umfasst, die menschliche Körper erkennen kann.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Auswerteeinheit (6) nach einem Algorithmus arbeiten kann, der leblose Körper erkennen kann
System nach dem vorhergehenden Anspruch, bei der der Algorithmus einen Körper als leblos erkennen kann, wenn dieser für eine vorbestimmbare Zeit nahezu unbeweglich verharrt.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die des weiteren ein akustisches und/oder optisches Alarmsystem (7) umfasst.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Alarmsystem (7) eine optische Anzeige umfasst, die einen Bereich des Schwimmbeckens darstellen kann, in dem ein lebloser menschlicher Körper identifiziert wurde.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend eine Speichereinheit, die Bilder speichern kann.
Anordnung umfassend ein Schwimmbecken und ein System nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Verfahren zum Erkennen Ertrinkender, insbesondere Ertrinkender in einem Schwimmbecken, unter Verwendung eines Systems oder einer Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend die Schritte – Aufnahme eines Bildes oder einer Abfolge von Bildern durch die mindestens eine Kamera und Übergabe des/der Bilder an ein Bildverarbeitungssystem, – Suche nach leblosen Körpern durch die Auswerteeinheit des Bildverarbeitungssystems, – optische und/oder akustische Anzeige eines erkannten leblosen Körpers.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Suche nach leblosen menschlichen Körpern durch einen Vergleich einer Bildfolge geschieht, wobei die zu der Bildfolge gehörenden Bilder zu aufeinander folgenden Zeitpunkten aufgenommen werden und ein Körper als leblos eingestuft wird, wenn sich dessen Position und/oder Haltung über einen bestimmten Zeitraum nicht ändert.
Verwendung eines Bildverarbeitungssystem mit mindestens eine Kamera zur Erkennung ertrinkender Menschen in einem Schwimmbecken.