ES2966187T3 - Cámaras de distribución lineal para un sistema de detección de hombre al agua - Google Patents
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Abstract
Se proporciona un sistema de detección de objetos que comprende: al menos una cámara de matriz lineal configurada para capturar uno o más conjuntos de datos dentro de un campo de visión de la cámara de matriz lineal usando una matriz unidimensional de píxeles dentro de cada cámara de matriz lineal, siendo cada conjunto de datos una salida unidimensional de la matriz unidimensional de píxeles en un momento determinado; y un sistema de control configurado para determinar cuándo un objeto se ha movido a través de un campo de visión en respuesta a uno o más conjuntos de datos y determinar si el objeto es una persona en respuesta a uno o más conjuntos de datos; en donde el sistema de control está configurado para determinar que una persona se ha movido a través de un campo de visión en respuesta a al menos una de las variaciones dentro de cada conjunto de datos y variaciones entre cada conjunto de datos. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Cámaras de distribución lineal para un sistema de detección de hombre al agua
Antecedentes
La materia de asunto divulgada en esta memoria se refiere en general al campo de la detección de objetos, y específicamente a un método y un aparato para la detección de hombre al agua.
Comúnmente, muchos sistemas de detección de hombre al agua se basan en relatos de testigos oculares o usan cámaras de formación de imágenes térmicas para detectar un cuerpo en el agua una vez que alguien ha caído por la borda. Sin embargo, la temperatura corporal de una persona debe ser significativamente diferente de la del agua para ser visible en la cámara de formación de imágenes térmicas e incluso pequeñas olas pueden ocultar la visión que tiene la cámara de la persona en el agua. Se desea una solución más fiable para la detección de hombre al agua. El documento CN104268882 divulga una detección de objetos usando cámaras de distribución lineal doble. La velocidad y la trayectoria del objeto se determinan a partir de los datos de línea capturados. El documento US2012229282 divulga un sistema para detectar eventos de "hombre al agua" utilizando escáneres colocados alrededor de todo el barco. El reconocimiento de si un objeto detectado es un cuerpo humano se realiza utilizando la velocidad del objeto que cae determinada a partir de los datos del escáner. Cuando se detecta un cuerpo que cae se capturan imágenes de vídeo de cámaras dedicadas. En respuesta a la detección se toman acciones. El documento GB2493390 divulga la detección de que un objeto que cae es un cuerpo humano determinando la velocidad del objeto que cae usando datos de sensor de alcance. Si se detecta un cuerpo, se adquieren datos de vídeo capturados por una cámara separada y se envía un mensaje de alerta. El documento US9106810 divulga un sistema de detección de hombre al agua usando datos de vídeo de cámaras situadas alrededor del barco. El documento JPH05189638 divulga un sistema de detección humana que utiliza una cámara de distribución lineal orientada oblicuamente con respecto al suelo. A partir de los datos de la distribución lineal se construye una imagen 2D y se analiza para determinar la naturaleza del objeto que cruza el campo de visión de la cámara.
Breve compendio
Según un primer aspecto, la presente invención proporciona un sistema de detección de hombre al agua, el sistema comprende: una primera cámara de distribución lineal, y una segunda cámara de distribución lineal ubicada a una primera distancia seleccionada por debajo de la primera cámara de distribución lineal, la cámaras de distribución lineal primera y segunda se configuran para capturar uno o más conjuntos de datos dentro de un campo de visión de la cámara de distribución lineal usando una distribución unidimensional de píxeles dentro de cada cámara de distribución lineal, cada conjunto de datos es una salida unidimensional de la distribución unidimensional de píxeles en un instante en el tiempo; y un sistema de control configurado para determinar cuándo un objeto se ha movido a través de un campo de visión basado en uno o más conjuntos de datos conjuntos; en donde el sistema de control se configura para: determinar que una persona se ha movido a través de un campo de visión con base en al menos una de las variaciones dentro de cada conjunto de datos y las variaciones entre cada conjunto de datos; determinar la velocidad del objeto con base en uno o más conjuntos de datos capturados por la primera cámara de distribución lineal, el uno o más conjuntos de datos capturados por la segunda cámara de distribución lineal, y la primera distancia seleccionada; compilar una imagen bidimensional con base en la velocidad del objeto y al menos uno de los uno o más conjuntos de datos capturados por la primera cámara de distribución lineal y el uno o más conjuntos de datos capturados por la segunda cámara de distribución lineal; y analizar la imagen bidimensional para determinar si el objeto es una persona o no.
El sistema de control puede configurarse para activar un protocolo de respuesta cuando se detecta una persona.
El protocolo de respuesta puede incluir al menos una de una alarma, un mensaje de notificación a la tripulación, una caída de boya, una parada de motor o una llamada de guardacostas.
El sistema puede comprender además una tercera cámara de distribución lineal ubicada a una segunda distancia seleccionada lejos de la primera cámara de distribución lineal, la tercera cámara de distribución lineal orientada hacia la primera cámara de distribución lineal de tal manera que un campo de visión de la tercera cámara se superpone al campo de visión de la primera cámara; en donde el sistema de control se configura para determinar al menos uno de un tamaño y una ubicación del objeto con base en la segunda distancia seleccionada y al menos uno de los uno o más conjuntos de datos capturados por la primera cámara de distribución lineal, y el uno o más conjuntos de datos capturados por la tercera cámara de distribución lineal.
El sistema de control puede configurarse para determinar que el objeto no es un ser humano basándose en el tamaño del objeto.
Al menos uno del tiempo y ubicación del objeto puede transmitirse para la verificación humana del objeto.
La primera cámara de distribución lineal puede ser una cámara infrarroja de onda corta.
La primera cámara de distribución lineal puede utilizar iluminación activa.
Según otro aspecto, la presente invención proporciona un método de detección de hombre al agua, el método comprende: capturar uno o más conjuntos de datos dentro del campo de visión de la primera cámara de distribución lineal; y una segunda cámara de distribución lineal ubicada a una primera distancia seleccionada por debajo de la primera cámara de distribución lineal; usar una distribución unidimensional de píxeles dentro de cada cámara de distribución lineal, cada conjunto de datos es una salida unidimensional de la distribución unidimensional de píxeles en un instante en el tiempo; determinar, usando un sistema de control, cuándo un objeto se ha movido a través de un campo de visión con base en el uno o más conjuntos de datos; y determinar si el objeto es una persona con base en el uno o más conjuntos de datos; en donde el sistema de control se configura para: determinar que una persona se ha movido a través del campo de visión en al menos una de las variaciones dentro de cada conjunto de datos y variaciones entre cada conjunto de datos; y determinar la velocidad del objeto con base en uno o más conjuntos de datos capturadas por la primera cámara de distribución lineal, el uno o más conjuntos de datos capturados por la segunda cámara de distribución lineal, y la primera distancia seleccionada; compilar, usando el sistema de control, una imagen bidimensional con base en la velocidad del objeto y al menos uno del uno o más conjuntos de datos capturadas por la primera cámara de distribución lineal y el uno o más conjuntos de datos capturados por la segunda cámara de distribución lineal; y analizar, usando el sistema de control, la imagen bidimensional para determinar si el objeto es una persona a no.
El método puede incluir activar, usando el sistema de control, un protocolo de respuesta cuando se detecta una persona.
Los efectos técnicos de las realizaciones de la presente divulgación incluyen detectar un objeto que cae por la borda de un barco utilizando al menos una cámara de distribución lineal.
Las características y elementos anteriores pueden combinarse en diversas combinaciones sin exclusividad, salvo que se indique expresamente lo contrario. Estas características y elementos, así como su funcionamiento, se harán más evidentes a la luz de la siguiente descripción y de los dibujos adjuntos. Debe entenderse, sin embargo, que la siguiente descripción y dibujos pretenden ser de naturaleza ilustrativa y explicativa y no limitativa.
Breve descripción de los dibujos
Las características y ventajas anteriores y otras de realizaciones de la divulgación resultan evidentes a partir de la siguiente descripción detallada tomada en conjunto con los dibujos adjuntos, en los que elementos semejantes se numeran similarmente en las varias FIGURAS:
La FIG. 1a-1e ilustra una vista esquemática de una cámara de distribución lineal que captura múltiples conjuntos de datos unidimensionales de un objeto para compilar una imagen bidimensional, según una realización de la divulgación;
la FIG. 2 ilustra una vista esquemática de un sistema de detección de objetos por la borda para su uso en un barco, según una realización de la divulgación;
la FIG. 3 ilustra una vista lateral de un barco que incorpora el sistema de detección de objetos por la borda de la FIG. 1, según una realización de la divulgación;
la FIG 4 ilustra una vista superior de un barco que incorpora el sistema de detección de objetos por la borda de la FIG. 1, según una realización de la divulgación;
la FIG. 5 es un diagrama de flujo de un método para hacer funcionar un sistema de detección de objetos por la borda, según una realización de la divulgación; y
la FIG. 6 es un diagrama de flujo de un método de protocolo de respuesta después de detectar un objeto que se cae por la borda, según una realización de la divulgación.
Descripción detallada
A modo de ejemplo y sin limitación, en la presente memoria se presenta una descripción detallada de una o más realizaciones del aparato y el método divulgados, haciendo referencia a las Figuras.
Las FIGs. 1a-1e muestran una vista esquemática de una cámara de distribución lineal 110 que captura múltiples conjuntos de datos unidimensionales 300a de un objeto 200 para compilar una imagen bidimensional 300. Mientras que las FIGS. 1a-1e muestra una única cámara de distribución lineal 110, las FIGs. 2-4 contiene múltiples cámaras de distribución lineal con diversos nombres que incluyen una primera cámara de distribución lineal superior 110a, una segunda cámara de distribución lineal superior 110b, una primera cámara de distribución lineal inferior 120a, una segunda cámara de distribución lineal inferior 120b, etc. La nomenclatura (primera, segunda, superior, inferior) en las FIGs. 2-4 es para diferenciar entre la organización de diversas cámaras de distribución lineal y cada cámara de distribución lineal tiene las mismas capacidades que la cámara de distribución lineal 110 discutida en referencias a las FIGs. 1a-1e. La nomenclatura primero, segundo, superior, inferior es no limitante y se pueden usar otros términos tales como, por ejemplo, primero, segundo, tercero y cuarto.
La cámara de distribución lineal 110 puede ser cualquier cámara capaz de capturar conjuntos de datos unidimensionales utilizando una distribución unidimensional de píxeles 111 tal como, por ejemplo, una cámara de exploración lineal, una cámara de distribución lineal, o una cámara de distribución unidimensional. Como se muestra en las FIGS 1a-1e, la cámara de distribución lineal 110 tiene un campo de visión muy estrecho debido a una primera distribución unidimensional de píxeles 111. Cuando un objeto 200 se mueve a través de un campo de visión 112 de la cámara de distribución lineal 110, se graba un conjunto de datos unidimensional 300a del objeto 200. Nota: la cámara de distribución lineal 110 captura continuamente conjuntos de datos incluso cuando no hay ningún objeto 200 moviéndose a través del primer campo de visión 112. El conjunto de datos unidimensional 300a puede ser un "corte" de la imagen completa 300 del objeto 200, como se ve en las FIGS 1a-1e. Estos conjuntos de datos 300a pueden entonces compilarse para crear una imagen bidimensional 300 del objeto 200 que se ha movido a través del campo de visión 112 de la cámara de distribución lineal 110. La detección de un objeto 200 dentro del campo de visión 112 puede determinarse en respuesta a al menos una de las variaciones dentro de cada conjunto de datos y las variaciones entre cada conjunto de datos. Cuando se usan cámaras de distribución lineal para fines de detección, los objetos 200 podrían estar moviéndose a diferentes velocidades o diferentes direcciones a través del campo de visión de la cámara de distribución lineal 110. Por lo tanto, se puede usar una segunda cámara de distribución lineal para calcular la velocidad y/o dirección de un objeto en movimiento 200. En la realización descrita, se están usando cámaras de distribución lineal para detectar un objeto 200 (específicamente una persona) que cae por la borda de un barco 400. Mientras que el sistema de detección por la borda 100 se ilustra en referencia a un barco 400, el barco 400 no se considerará limitante y el sistema de detección por la borda 100 se puede utilizar en otras estructuras donde se desee la detección de objetos que caen, tal como, por ejemplo, un puente o muelle.
Ventajosamente, la distribución unidimensional de pixeles que produce conjuntos de datos unidimensionales ayuda a reducir las preocupaciones de privacidad mediante solo la formación de imágenes de cortes de un objeto 200 que se mueve a través del campo de visión de la cámara de distribución lineal, y no incluye el fondo. Además, el estrecho campo de visión 112 de la cámara de distribución lineal puede ayudar a reducir los riesgos de molestia/falsa alarma comunes en los sistemas de vídeo (2D). En una realización, las cámaras de distribución lineal pueden ser cámaras de infrarrojos de onda corta (SWIR). Ventajosamente, las cámaras SWIR son beneficiosas para fines de detección porque no necesitan luz visible y, por lo tanto, pueden realizar una detección discreta. Además, las longitudes de onda de SWIR también pueden penetrar condiciones atmosféricas comunes tales como neblina que normalmente ocultarían la visión de una cámara visible.
La FIG. 2 muestra una vista esquemática de un sistema de detección de objetos por la borda 100 para un barco 400, según una realización de la divulgación. Con referencia a la FIG. 2, el sistema de detección de objetos por la borda 100 incluye una primera cámara de distribución lineal superior 110a, una primera cámara de distribución lineal inferior 120a, una segunda cámara de distribución lineal superior 110b, una segunda cámara de distribución lineal inferior 120b, y un sistema de control 150. Las cámaras de distribución lineal 110a, 110b, 120a, 120b se organizan en pares de cámaras de distribución lineal 108a, 108b.
El primer par de cámaras de distribución lineal 108a incluye una primera cámara de distribución lineal superior 110a y una primera cámara de distribución lineal inferior 120a. La primera cámara de distribución lineal superior 110a se ubica verticalmente por encima de la primera cámara de distribución lineal inferior 120a. La primera cámara de distribución lineal inferior 120a se ubica a una primera distancia D1 lejos de la primera cámara de distribución lineal superior 110a. Como se ve en la FIG. 2, el primer campo de visión inferior 122a de la primera cámara de distribución lineal inferior 120a es paralelo al primer campo de visión superior 112a de la primera cámara superior 110a. El primer campo de visión 112a, 122a también puede ser paralelo a una cubierta 402 del barco 400.
La primera cámara de distribución lineal superior 110a se configura para capturar uno o más conjuntos de datos superiores primarios dentro del primer campo de visión superior 112a usando una primera distribución unidimensional superior de píxeles 111a. Cada conjunto de datos superior primario es la salida digital unidimensional de lo que es capturado por la primera distribución unidimensional superior de píxeles 111a de la primera cámara de distribución lineal superior 110a. La primera cámara de distribución lineal inferior 120a funciona de manera similar a la primera cámara de distribución lineal superior 110a. La primera cámara de distribución lineal inferior 120a se configura para capturar uno o más conjuntos de datos inferiores primarios dentro del primer campo de visión inferior 122a. Cada conjunto de datos inferior primario es la salida digital unidimensional de lo que es capturado por la primera distribución unidimensional superior de píxeles 121a de la primera cámara de distribución lineal superior 120a.
El segundo par de cámaras de distribución lineal 108b incluye una segunda cámara de distribución lineal superior 110b y una segunda cámara de distribución lineal inferior 120b. La segunda cámara de distribución lineal superior 110b se ubica verticalmente por encima de la segunda cámara de distribución lineal inferior 120b. La segunda cámara de distribución lineal inferior 120b se ubica a una primera distancia D1 lejos de la segunda cámara de distribución lineal superior 110b. Como se ve en la FIG. 2, el segundo campo de visión inferior 122b de la segunda cámara de distribución lineal inferior 120b es paralelo al segundo campo de visión superior 112b de la segunda cámara superior 110b. El segundo campo de visión 112b, 122b también puede ser paralelo a una cubierta 402 del barco 400.
La segunda cámara de distribución lineal superior 110b se configura para capturar uno o más conjuntos de datos superiores secundarios dentro del segundo campo de visión superior 112b usando una segunda distribución unidimensional superior de píxeles 111b. Cada conjunto de datos superior secundario es la salida digital unidimensional de lo que es capturado por la segunda distribución unidimensional superior de píxeles 111b de la primera cámara de distribución lineal superior 110b. La segunda cámara de distribución lineal inferior 120b funciona de manera similar a la segunda cámara de distribución lineal superior 110b. La segunda cámara de distribución lineal inferior 120b se configura para capturar uno o más conjuntos de datos secundarios inferiores dentro del segundo campo de visión inferior 122b. Cada conjunto de datos inferior secundario es la salida digital unidimensional de lo que es capturado por una segunda distribución unidimensional inferior de píxeles 121b de la segunda cámara de distribución lineal inferior 120b.
En la realización ilustrada, la segunda cámara de distribución lineal superior 110b se orienta hacia la primera cámara de distribución lineal superior 110a y la segunda cámara de distribución lineal inferior 120b se orienta hacia la primera cámara de distribución lineal inferior 120a. El segundo par de cámaras de distribución lineal 108b se ubica a una segunda distancia seleccionada lejos del primer par de cámaras de distribución lineal 108b. Dado que los pares de cámaras de distribución lineal 108a, 108b se enfrentan entre sí, el primer campo de visión superior 112a se superpone con el segundo campo de visión superior 112b y el primer campo de visión inferior 122a se superpone con el segundo campo de visión inferior 122b, como se ve en la FIG. 2. El segundo campo de visión 112b, 122b es paralelo al primer campo de visión 112a, 122a. De este modo, un objeto 200 que caiga por la borda tendría que caer a través de cuatro campos de visión 112a, 112b, 122a, 122b.
Solo se requiere que una única cámara de distribución lineal detecte la presencia de un objeto 200, sin embargo, se requieren al menos dos cámaras de distribución lineal para detectar la trayectoria y la velocidad del objeto 200. Se pueden añadir cámaras de distribución lineal adicionales para aumentar la fidelidad. También se pueden añadir cámaras de distribución lineal adicionales enfrentadas entre sí para determinar ese tamaño y ubicación del objeto 200.
La dirección del movimiento del objeto 200 se puede determinar en función de en qué campo de visión 112a, 112b, 122a, 122b el objeto 200 entra primero. Por ejemplo, si el objeto 200 cruza el campo de visión superior 112a, 112b en un primer instante en el tiempo y luego el inferior de visión campo 122a, 122b en el segundo instante en el tiempo, se puede determinar que el objeto 200 se dirige en una primera dirección X1 y por lo tanto cae por la borda del barco 400. Ventajosamente, conocer la dirección en la que se está moviendo el objeto 200 ayudaría a diferenciar entre una persona que cae por la borda a través del campo de visión 112a, 112b, 122a, 122b y un ave que vuela hacia arriba a través del campo de visión 112a, 112b, 122a, 122b. Usando la primera distancia seleccionada D1 y el periodo de tiempo entre cuando el objeto en movimiento 200 entra en el campo de visión superior 112a, 112b y el campo de visión inferior 122a, 122b, puede calcularse la velocidad del objeto 200 y utilizarse para construir una imagen bidimensional (como se ve en las FIGS. 1a-1e).
Además, las cámaras de distribución lineal pueden disponerse enfrentadas entre sí de manera que el primer campo de visión superior 112a se superpone con el segundo campo de visión superior 112b y el primer campo de visión inferior 122a se superpone con el segundo campo de visión inferior 122b. Ventajosamente, tener las dos cámaras de distribución lineal enfrentadas entre sí, podría proporcionar información adicional sobre el tamaño del objeto 200 y la ubicación del objeto 200 en referencia a las dos cámaras. Por lo tanto, se puede determinar una distancia D3 desde el primer par de cámaras de distribución lineal 108a hasta el objeto y se puede determinar una distancia D4 desde el segundo par de cámaras de distribución lineal 108b hasta el objeto 200. Con el fin de determinar la ubicación del objeto 200 entre las dos cámaras de distribución lineal 110a, 120a enfrentadas entre sí, los dos conjuntos de datos de cada cámara de distribución lineal 110a, 120a se comparan entre sí. Específicamente, el número de píxeles que el objeto 200 ocupa dentro de cada conjunto de datos (también conocidos como píxeles en el objetivo). Por ejemplo, si un objeto ocupa 100 píxeles en el objetivo para la primera cámara de distribución lineal superior 110a y 2 píxeles en la segunda cámara de distribución lineal 120a, entonces el objeto está más cerca de la primera cámara de distribución lineal superior 110a. La ubicación real del objeto 200 entre las cámaras de distribución lineal 110a, 120a puede calcularse entonces en respuesta al número de píxeles en cada conjunto de datos, campo de visión angular de cada cámara de distribución lineal 110a, 120a, y la distancia conocida entre cada cámara de distribución lineal 110a, 120a. El tamaño del objeto 200 puede determinarse entonces usando la ubicación del objeto 200 entre las dos cámaras de distribución lineal 110a, 120a y el número de "píxeles en el objetivo". Ventajosamente, la alarma 170 solo puede activarse cuando el tamaño del objeto está dentro de un intervalo de tamaño seleccionado.
El sistema de control 150 se configura para controlar el funcionamiento del sistema de detección de objetos por la borda 100 y determinar si un objeto ha caído por la borda, cuál podría ser ese objeto 200, y la ubicación donde el objeto 200 cayó por la borda. El sistema de control 150 se configura para realizar los cálculos de velocidad, trayectoria, tamaño y ubicación que se han descrito anteriormente. El sistema de control 150 está en comunicación con cada cámara de distribución lineal 110a, 120a, 110b, 120b. El sistema de control 150 puede incluir un procesador y una memoria asociada. El procesador puede ser, pero sin limitación a esto, un sistema de un solo procesador o multiprocesador de cualquiera de una amplia gama de arquitecturas posibles, incluyendo una distribución de puertas programables en campo (FPGA), una unidad central de procesamiento (CPU), circuitos integrados específicos de aplicación (ASIC), un procesador de señales digitales (DSP) o una unidad de procesamiento de gráficos (GPU) hardware dispuesto homogénea o heterogéneamente. La memoria puede ser, pero sin limitación a esto, una memoria de acceso aleatorio (RAM), una memoria de solo lectura (ROM), u otro medio electrónico, óptico, magnético o cualquier otro medio legible por ordenador.
Una vez que cada conjunto de datos es capturado por las cámaras de distribución lineal 110a, 120a, 110a, 120b, los conjuntos de datos son procesados por el sistema de control 150 para determinar si un objeto 200 ha pasado a través de cualquiera de los cuatro campos de visión 112a, 122a, 112b, 122b y si ese objeto 200 era una persona. Cuando se ha determinado que una persona ha caído por la borda, puede activarse una alarma 170. La alarma 170 puede ser visual y/o audible. Adicionalmente, puede activarse un protocolo de respuesta cuando el sistema de control ha detectado un evento de hombre por la borda. Por ejemplo, en una realización, el protocolo de respuesta puede incluir al menos uno de una alarma 170, un mensaje de notificación a la tripulación, una caída de boya 320, una parada de motor o una llamada de guardacostas. Estos protocolos de respuesta pueden ser iniciados automáticamente o por un miembro de la tripulación en el barco 400 una vez que se ha realizado la detección. Adicionalmente, la imagen bidimensional recopilada por una de las cámaras de distribución lineal 110a, 120a, 110b, 120b también puede transmitirse para verificación humana. La tripulación podría entonces pasar a la acción basándose en la imagen visual de la cámara 310 o la imagen bidimensional compilada por una de las cámaras de distribución lineal 110a, 120a, 110b, 120b. Si el objeto 200 no es una persona, la tripulación puede desactivar la alarma, sin embargo, si el objeto 200 es una persona, la tripulación puede iniciar un esfuerzo de rescate para salvar a la persona. Alternativamente, el sistema de control 150 puede configurarse, mediante reconocimiento visual, para determinar una identidad del objeto 200. Por ejemplo, la alarma 170 puede desactivarse si el sistema de control 150 determina que la identidad del objeto 200 es una botella pero el sistema de control 150 puede activar la alarma 170 si la identidad del objeto 200 es una persona. Además, la información de hora y ubicación puede enviarse a los miembros de la tripulación con el fin de que busquen rápidamente a través de las imágenes de seguridad correspondientes (de las cámaras de seguridad a bordo del barco) para una verificación adicional del acontecimiento de hombre al agua.
Haciendo referencia ahora a la FIG. 3 y 4 con referencia continua a la FIG. 2. Las FIGs. 3 y 4 muestran el sistema de detección de objetos por la borda 100 incorporado en un barco 400, según una realización de la presente divulgación. La configuración mostrada en las FIGs. 3 y 4 es un ejemplo de una posible implementación del sistema 100 de detección por la borda en un barco. Como se ve en la FIG. 3 y 4 y se ha mencionado anteriormente, las cámaras de distribución lineal se organizan en pares de cámaras de distribución lineal 108a-108n. Cada par de cámaras de distribución lineal 108a-108n incluye una cámara de distribución lineal superior 110 y una cámara de distribución lineal inferior 120. La FIG. 3 muestra seis pares de cámaras de distribución lineal 108a-108f y cada par de cámaras de distribución lineal 108a-108f tiene la cámara de distribución lineal superior 110a-110f ubicada verticalmente por encima de la cámara de distribución lineal inferior 120a-110f y lo mismo es cierto para los pares restantes de cámaras de distribución lineal 108-108n no representados. Los pares de cámaras de distribución lineal 108a-108n se disponen sistemáticamente alrededor del barco 400 de modo que todo el perímetro 470 del barco 400 está dentro de un campo de visión superior 112a-112n, como se ve en la FIG. 3. Por lo tanto, si un objeto 200 se cayera del barco 400, tendría que pasar a través de un campo de visión superior 112a-112n y posteriormente el campo de visión inferior respectivo (no representado en la FIG. 3 pero directamente debajo del campo de visión superior 112a-112n). Como se ve en la FIG. 2, el campo de visión superior 112a-112f se dispone paralelo al campo de visión inferior 122a-122f y lo mismo es cierto para el campo de visión restante no representado en la FIG. 2. Tal como puede apreciar un experto en la técnica, la divulgación no está limitada por el número o disposición de pares o unidades individuales de cámaras de distribución lineal 108a-108n, que pueden variar dependiendo del tamaño y la forma del barco 400. La disposición de las cámaras puede tener que diseñarse de manera diferente para cada barco y también puede depender de la calidad de cada cámara de distribución lineal. Por ejemplo, las cámaras de distribución lineal con menor número de píxeles pueden requerir que se coloquen más alrededor de un barco. Pueden requerirse cámaras de distribución lineal adicionales si hay protuberancias desde el barco 400. Pueden ser necesarias menos cámaras de distribución lineal en un área en la que es imposible caer del barco 400 (es decir, sin balcones, ventanas, no hay cubierta superior, áreas inaccesibles del barco para los pasajeros y/o la tripulación).
Haciendo referencia ahora a la FIG. 5, mientras que se hace referencia a los componentes de las FIGs. 1-3. La FIG. 6 muestra un diagrama de flujo de un método 500 para detectar un objeto 200 que se cae por la borda, según una realización de la divulgación. En el bloque 504, al menos una cámara de distribución lineal 110a, 110b, 120a, 120b captura uno o más conjuntos de datos dentro de un campo de visión 112a, 112b, 122a, 122b de la cámara de distribución lineal 110a, 110b, 120a, 120b usando una distribución unidimensional de píxeles 111a, 111b, 121a, 121b dentro de cada cámara de distribución lineal 110a, 110b, 120a, 120b. Cada conjunto de datos es una salida unidimensional de la distribución unidimensional de pixeles en un instante en el tiempo. En el bloque 506, un sistema de control 150 determina cuándo un objeto 200 se ha movido a través de un campo de visión en respuesta al uno o más conjuntos de datos. En el bloque 508, el sistema de control 150 determina, si el objeto 200 es una persona en respuesta a uno o más conjuntos de datos. El sistema de detección 100 captura constantemente conjuntos de datos de todas las cámaras de distribución lineal 110a, 110b, 120a, 120b y analiza los conjuntos de datos para determinar cuándo un objeto 200 se ha movido a cualquiera de los campos de visión 112a, 112b, 122a, 122b (lo hace comparando los píxeles dentro del mismo conjunto de datos así como comparando diferentes conjuntos de datos de la misma cámara). Una vez que el sistema de detección 100 ha determinado que un objeto 200 se ha movido al campo de visión de una o más de las cámaras, puede analizar los conjuntos de datos de otras cámaras para obtener más información sobre si el objeto 200 es o no una persona que cae o no.
Ventajosamente, la utilización de múltiples cámaras de distribución lineal permite múltiples capas de detección para la caída de objetos y verificación, aumentando así la redundancia y reduciendo las tasas de falsa alarma. También ventajosamente, las cámaras de distribución lineal son pequeñas y no pueden sobresalir más de 600 mm desde el lado del barco u otra estructura. Además, ventajosamente, las cámaras de distribución lineal, como se ha descrito anteriormente, podrán proporcionar imágenes del objeto en cuestión de segundos después de la detección para verificación humana. También ventajosamente, las cámaras SWIR son beneficiosas para fines de detección porque no necesitan luz visible y, por lo tanto, pueden realizar una detección discreta. Además, las longitudes de onda de SWIR también pueden penetrar condiciones atmosféricas comunes tales como neblina que normalmente ocultarían la visión de una cámara visible. También se puede implementar iluminación activa.
Aunque la descripción anterior ha descrito el proceso de flujo de la FIG. 5 en un orden particular, debería apreciarse que, a menos que se requiera específicamente lo contrario en las reivindicaciones adjuntas, el orden de las etapas puede variar.
Haciendo referencia ahora a la FIG. 6, mientras que se hace referencia a los componentes de las FIGs. 1-3. La FIG. 6 muestra un diagrama de flujo de un método 600 de protocolo de respuesta después de detectar un objeto 200 que se cae por la borda, según una realización de la divulgación. En el bloque 610, un objeto 200 es detectado por el sistema de detección de distribución lineal 100. Después del bloque 610, hay una serie de respuestas múltiples cuando el sistema de detección de distribución lineal 100 determina que el objeto 200 que cae por la borda es una persona. En primer lugar, se puede iniciar una respuesta de bajo arrepentimiento en el bloque 620. En una respuesta de bajo arrepentimiento en el bloque 620, una boya 320 puede dejarse caer y/o una imagen bidimensional del objeto 200 enviarse para verificación humana. Si el escenario de bajo arrepentimiento en el bloque 620 resulta ser una falsa alarma, entonces el barco 400 puede volver al funcionamiento normal en el bloque 622. En una respuesta de arrepentimiento medio en el bloque 630, los motores del barco 400 pueden detenerse y/o el video de seguridad puede revisarse cerca de donde se detectó que el objeto 200 se caía del barco 400. Si la respuesta de arrepentimiento medio en el bloque 630 resulta ser una falsa alarma, entonces el barco 400 puede volver a las operaciones normales. En un escenario de gran arrepentimiento en el bloque 540, entonces el curso del barco puede ser invertido, los pasajeros notificados, la guardacostas notificados y una tripulación de seguridad puede ser enviada al agua.
Aunque la descripción anterior ha descrito el proceso de flujo de la figura 6 en un orden particular, debería apreciarse que, a menos que se requiera específicamente lo contrario en las reivindicaciones adjuntas, el orden de las etapas puede variar.
Como se ha descrito anteriormente, las realizaciones pueden adoptar la forma de dispositivos y procesos implementados por un procesador para practicar esos procesos, tal como un procesador. Las realizaciones también pueden adoptar la forma de código de programa informático que contiene instrucciones incorporadas en medios tangibles, tales como almacenamiento en la nube en red, tarjetas SD, unidades flash, disquetes, CD ROM, discos duros o cualquier otro medio de almacenamiento legible por ordenador, en donde, cuando se carga y ejecuta el código de programa informático en un ordenador, el ordenador se convierte en un dispositivo para poner en práctica las realizaciones. Las realizaciones también pueden adoptar la forma de código de programa informático, por ejemplo, almacenado en un soporte de almacenamiento, cargado y/o ejecutado por un ordenador, o transmitido por medio de algún medio de transmisión, cargado y/o ejecutado por un ordenador, o transmitido a través de algún medio de transmisión, tal como cableado o por la instalación eléctrica, fibra óptica o radiación electromagnética, en donde, cuando el código del programa de informático se carga y ejecuta en un ordenador, el ordenador se convierte en un dispositivo para poner en práctica las realizaciones. Cuando se implementan en un microprocesador de propósito general, los segmentos de código de programa informático configuran el microprocesador para crear circuitos lógicos específicos.
El término "aproximadamente" pretende incluir el grado de error asociado con la medición de la cantidad particular basándose en el equipamiento disponible en el momento de presentar la solicitud. Por ejemplo, "aproximadamente" puede incluir un intervalo de ± 8 %, 5 % o 2 % de un valor dado.
La terminología usada en la presente memoria solo tiene el fin de describir las realizaciones particulares y no pretende ser una limitación de la presente divulgación. Como se usan en la presente memoria, se pretende que las formas singulares "un", "una", "el" y "la" incluyan también las formas plurales, a menos que el contexto indique claramente lo contrario. Se comprenderá además que los términos "comprende" y/o "que comprende", cuando se usan en la presente memoria descriptiva, especifican la presencia de las características, los números enteros, las etapas, las operaciones, los elementos y/o los componentes que se indican, pero no excluyen la presencia o incorporación de una o más de otras características, números enteros, etapas, operaciones, elementos, componentes y/o grupos de los mismos.
Si bien la presente divulgación se ha descrito con referencia a una realización o realizaciones ejemplares, los expertos en la técnica comprenderán que pueden realizarse diversos cambios sin apartarse del alcance de las reivindicaciones. Además, pueden realizarse muchas modificaciones para adaptar una situación o material particular a las enseñanzas de la presente divulgación sin apartarse del alcance de las reivindicaciones. Por lo tanto, se pretende que la presente divulgación no se limite a la realización particular divulgada como el mejor modo contemplado para realizar esta presente divulgación, sino que la presente divulgación incluirá todas las realizaciones que caen dentro del alcance de las reivindicaciones.
Claims (10)
1. Un sistema de detección de hombre al agua (100), comprendiendo el sistema:
una primera cámara de distribución lineal (110a), y una segunda cámara de distribución lineal (120a) ubicada a una primera distancia seleccionada (D1) por debajo de la primera cámara de distribución lineal, estando configuradas las cámaras de distribución lineal primera y segunda para capturar una pluralidad de conjuntos de datos dentro de un campo de visión (112a, 122a) de la cámara de distribución lineal utilizando una distribución unidimensional de píxeles dentro de cada cámara de distribución lineal, siendo cada conjunto de datos una salida unidimensional de la distribución unidimensional de píxeles en un instante en el tiempo; y un sistema de control (150) configurado para determinar cuándo un objeto (200) se ha movido a través de un campo de visión basado en uno o más conjuntos de datos y determinar si el objeto es una persona basándose en una pluralidad de conjuntos de datos;
en donde el sistema de control se configura para:
determinar que un objeto se ha movido a través de un campo de visión basándose en al menos una de las variaciones dentro de cada conjunto de datos y las variaciones entre cada conjunto de datos; determinar la velocidad del objeto (200) basándose en uno o más conjuntos de datos capturados por la primera cámara de distribución lineal (110a), uno o más conjuntos de datos capturados por la segunda cámara de distribución lineal (120a), y la primera distancia seleccionada (D1);
compilar una imagen bidimensional basada en la velocidad del objeto y una pluralidad de conjuntos de datos de al menos uno de los conjuntos de datos capturados por la primera cámara de distribución lineal y los conjuntos de datos capturados por la segunda cámara de distribución lineal; y
analizar la imagen bidimensional para determinar si el objeto (200) es una persona o no.
2. El sistema de detección de hombre al agua (100) de la reivindicación 1, en donde:
el sistema de control (150) se configura para activar un protocolo de respuesta cuando se detecta una persona.
3. El sistema de detección de hombre al agua (100) de la reivindicación 2, en donde:
el sistema de detección de objetos se ubica en un barco (400) y el protocolo de respuesta incluye al menos uno de una alarma (170), un mensaje de notificación a la tripulación, una caída de boya (320), una parada de motor o una llamada de guardacostas.
4. El sistema de detección de hombre al agua (100) de la reivindicación 1, que comprende además: una tercera cámara de distribución lineal (110b) ubicada a una segunda distancia seleccionada (D2) lejos de la primera cámara de distribución lineal (110a), la tercera cámara de distribución lineal (110b) encarada a la primera cámara de distribución lineal de tal manera que un campo de visión (112b) de la tercera cámara se superpone al campo de visión (112a) de la primera cámara (110a);
en donde el sistema de control (150) se configura para determinar al menos uno de un tamaño y una ubicación del objeto (200) con base en la segunda distancia seleccionada y al menos uno de los uno o más conjuntos de datos capturados por la primera cámara de distribución lineal, y el uno o más conjuntos de datos capturados por la tercera cámara de distribución lineal.
5. El sistema de detección de hombre al agua (100) de la reivindicación 4, en donde:
el sistema de control (150) se configura para determinar que el objeto (200) no es un ser humano basándose en el tamaño del objeto.
6. El sistema de detección de hombre al agua (100) de la reivindicación 5, en donde:
al menos uno del tiempo y la ubicación del objeto (200) puede transmitirse para la verificación humana del objeto.
7. El sistema de detección de hombre al agua (100) de la reivindicación 1, en donde:
la primera cámara de distribución lineal (110a) es una cámara infrarroja de onda corta.
8. El sistema de detección de hombre al agua (100) de la reivindicación 7, en donde:
la primera cámara de distribución lineal (110a) utiliza iluminación activa.
9. Un método de detección por el hombre al agua, comprendiendo el método:
capturar una pluralidad de conjuntos de datos dentro de un campo de visión (112a, 122a) de una primera cámara de distribución lineal (110a), y una segunda cámara de distribución lineal (120a) ubicada a una primera distancia seleccionada (D1) por debajo de la primera cámara de distribución lineal utilizando una distribución unidimensional de píxeles dentro de cada cámara de distribución lineal, siendo cada conjunto de datos una salida unidimensional de la distribución unidimensional de píxeles en un instante en el tiempo; determinar, usando un sistema de control (150), cuando un objeto (200) se ha movido a través de un campo de visión basado en uno o más conjuntos de datos;
determinar si el objeto es una persona basándose en una pluralidad de conjuntos de datos;
en donde el sistema de control se configura para:
determinar que un objeto se ha movido a través de un campo de visión con base en al menos una de las variaciones dentro de cada conjunto de datos y las variaciones entre cada conjunto de datos; y determinar la velocidad del objeto (200) con base en uno o más conjuntos de datos capturados por la primera cámara de distribución lineal (110a), uno o más conjuntos de datos capturados por la segunda cámara de distribución lineal (120a), y la primera distancia seleccionada;
compilar, utilizando el sistema de control (150), una imagen bidimensional basada en la velocidad del objeto y una pluralidad de conjuntos de datos de al menos uno de los conjuntos de datos capturados por la primera cámara de distribución lineal y los conjuntos de datos capturados por la segunda cámara de distribución lineal; y
analizar, utilizando el sistema de control, la imagen bidimensional para determinar si el objeto es una persona o no.
10. El método de la reivindicación 9, que comprende además:
activar, utilizando el sistema de control (150), un protocolo de respuesta cuando se detecta una persona.
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