本發(fā)明涉及災(zāi)害救援裝備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種生命探測車、可穿戴設(shè)備和虛擬現(xiàn)實(shí)探測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

自然災(zāi)害的發(fā)生給人類帶來巨大經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡的事件，常見的自然災(zāi)害包括地質(zhì)災(zāi)害，如地震、滑坡、泥石流等；氣象災(zāi)害，如水旱災(zāi)害、寒潮、臺風(fēng)等；海洋災(zāi)害等。

在災(zāi)害發(fā)生時(shí)，人的生命是最重要的，如何把握災(zāi)難救援得黃金72小時(shí)，盡量挽救更多的生命是首要任務(wù)?，F(xiàn)有的救援方式往往需要救援人員進(jìn)入災(zāi)害現(xiàn)場，人工搜尋生命跡象。但由于救援現(xiàn)場的環(huán)境危險(xiǎn)，二次災(zāi)害隨時(shí)都會發(fā)生，對救援人員的人身安全存在巨大威脅。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了保護(hù)救援人員的安全，本申請?zhí)峁┮环N生命探測車、可穿戴設(shè)備和虛擬現(xiàn)實(shí)探測系統(tǒng)，該生命探測車可進(jìn)入危險(xiǎn)環(huán)境自動探測生命跡象，搜索出遇險(xiǎn)者的位置，讓救援人員在遠(yuǎn)離危險(xiǎn)環(huán)境的地方，身臨其境般地了解現(xiàn)場，再減少不必要的人員傷亡的同時(shí)，及時(shí)、準(zhǔn)確進(jìn)行救援，盡可能多挽救更多的生命。

根據(jù)第一方面，一種實(shí)施例中提供一種生命探測車，包括：

車主體，設(shè)置有驅(qū)動生命探測車行駛的行駛組件，其中，行駛組件至少包括車輪；

生命探測儀，設(shè)置于車主體上，用于探測生命跡象，并輸出相應(yīng)數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)包括生命跡象特征信息及其方位信息；

傳感器模塊，設(shè)置于車主體上，所述傳感器模塊至少包括：雷達(dá)和超聲波傳感器，用于檢測生命探測車與周圍物體的距離信息；

至少四個攝像頭，設(shè)置于車主體上，用于拍攝周圍環(huán)境的圖像；

處理器，設(shè)置于與車主體內(nèi)，與所述行駛組件、生命探測儀、傳感器模塊和至少四個攝像頭相連接，用于接收生命探測儀輸出的數(shù)據(jù)，根據(jù)所述方位信息，控制所述行駛組件動作從而驅(qū)動生命探測車朝生命跡象方向行駛；并用于根據(jù)所述傳感器模塊檢測的距離信息和所述至少四個攝像頭拍攝的圖像數(shù)據(jù)，進(jìn)行定位和建地圖，為生命探測車規(guī)劃行駛路線，控制生命探測車自動行駛；還用于從所述圖像數(shù)據(jù)中，識別出人的圖像。

根據(jù)第二方面，一種實(shí)施例中提供一種可穿戴設(shè)備，包括：

數(shù)據(jù)接收模塊，用于接收如權(quán)利要求1所述生命探測車識別出的遇險(xiǎn)者及其位置信息；

vr顯示模塊，與所述數(shù)據(jù)接收模塊相連接，用于在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境重建所述遇險(xiǎn)者及其位置信息，并進(jìn)行視頻播放。

根據(jù)第三方面，一種實(shí)施例中提供一種虛擬現(xiàn)實(shí)探測系統(tǒng)，包括如第一方面所述的生命探測車和如第二方面所述的可穿戴設(shè)備。

依據(jù)上述實(shí)施例，由于本申請?zhí)峁┑纳綔y車可通過生命探測儀探測到的生命跡象、傳感器模塊檢測的生命探測車與周圍物體的距離信息和攝像頭拍攝的周圍環(huán)境圖像，在處理器的控制下，使得生命探測車朝生命跡象的方向自動行駛，搜索到遇險(xiǎn)者及其準(zhǔn)確位置，讓救援人員在遠(yuǎn)離危險(xiǎn)環(huán)境的地方，身臨其境般地了解現(xiàn)場環(huán)境，精準(zhǔn)做出下一步行動的決定，減少不必要的人員傷亡。

附圖說明

圖1為一種實(shí)施例提供的一種生命探測車結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為一種實(shí)施例的提供的一種生命探測車的組成框圖；

圖3為一種實(shí)施例的提供的一種生命探測車的攝像頭、處理器和數(shù)據(jù)輸出模塊組成框圖；

圖4為一種實(shí)施例提供的一種可穿戴設(shè)備的組成框圖；

圖5為本申請?zhí)峁┑囊环N虛擬現(xiàn)實(shí)探測系統(tǒng)。

具體實(shí)施方式

下面通過具體實(shí)施方式結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。其中不同實(shí)施方式中類似元件采用了相關(guān)聯(lián)的類似的元件標(biāo)號。在以下的實(shí)施方式中，很多細(xì)節(jié)描述是為了使得本申請能被更好的理解。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以毫不費(fèi)力的認(rèn)識到，其中部分特征在不同情況下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情況下，本申請相關(guān)的一些操作并沒有在說明書中顯示或者描述，這是為了避免本申請的核心部分被過多的描述所淹沒，而對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，詳細(xì)描述這些相關(guān)操作并不是必要的，他們根據(jù)說明書中的描述以及本領(lǐng)域的一般技術(shù)知識即可完整了解相關(guān)操作。

另外，說明書中所描述的特點(diǎn)、操作或者特征可以以任意適當(dāng)?shù)姆绞浇Y(jié)合形成各種實(shí)施方式。同時(shí)，方法描述中的各步驟或者動作也可以按照本領(lǐng)域技術(shù)人員所能顯而易見的方式進(jìn)行順序調(diào)換或調(diào)整。因此，說明書和附圖中的各種順序只是為了清楚描述某一個實(shí)施例，并不意味著是必須的順序，除非另有說明其中某個順序是必須遵循的。

實(shí)施例一：

請參考圖1和圖2，為本申請?zhí)峁┑囊环N生命探測車，包括：車主體1、生命探測儀70、傳感器模塊50、至少四個攝像頭20和處理器10。

車主體1設(shè)置有驅(qū)動生命探測車行駛的行駛組件60。其中，行駛組件60至少包括車輪61，在一些實(shí)施例，車輪61為萬向輪，車輪61可360度靈活轉(zhuǎn)向。

生命探測儀70設(shè)置于車主體1上，用于探測生命跡象，并輸出相應(yīng)數(shù)據(jù)述數(shù)據(jù)包括生命跡象特征信息及其方位信息，其中，生命跡象特征信息至少包括：呼吸特征或紅外輻射特征。任何物體只要溫度在絕對零度以上都會產(chǎn)生紅外輻射，人體也是天然的紅外輻射源。但人體的紅外輻射特性與周圍環(huán)境的紅外輻射特性不同，紅外生命探測儀就是利用它們之間的差別，以成像的方式把要搜索的目標(biāo)與背景分開。通過探測地下微弱的諸如被困者呻吟、呼喊、爬動、敲打等產(chǎn)生的音頻聲波和振動波，生命探測儀70可以判斷生命是否存在。

傳感器模塊50設(shè)置于車主體1上，傳感器模塊50至少包括：雷達(dá)和超聲波傳感器，用于檢測生命探測車與周圍物體的距離信息。不同于紅外避障這種被動避障方式，本申請采用超聲波避障和雷達(dá)避障，超聲波避障能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測長距離超聲波傳感器，為生命探測車搜索開闊路徑。當(dāng)生命探測車離障礙物還有一定距離時(shí)，超聲波傳感器就能夠檢測到相關(guān)信息，并據(jù)此控制生命探測車離開；雷達(dá)避障由于基于激光的距離測量技術(shù)可同時(shí)考慮精度要求和速度要求，而且激光雷達(dá)在黑暗中的距離檢測效果更好，較適用于災(zāi)害救援的環(huán)境，因?yàn)闉?zāi)害救援常常需要在光線不好的環(huán)境中進(jìn)行。

至少四個攝像頭20設(shè)置于車主體1上，用于拍攝周圍環(huán)境的圖像。為了拍攝不留死角，該至少四個攝像頭20均為魚眼攝像頭，所拍攝的圖像可拼接為全景360度圖像，了解到生命探測車周圍每個角落的情況，避免出現(xiàn)遇險(xiǎn)者被遺漏救援的情況。

處理器10設(shè)置于與車主體內(nèi)，與行駛組件60、生命探測儀70、傳感器模塊50和至少四個攝像頭20相連接，用于接收生命探測儀70輸出的數(shù)據(jù)，根據(jù)該方位信息，控制行駛組件60動作從而驅(qū)動生命探測車朝生命跡象方向行駛；并用于根據(jù)傳感器模塊50檢測的距離信息和該至少四個攝像頭20拍攝的圖像數(shù)據(jù)，進(jìn)行定位和建地圖，為生命探測車規(guī)劃行駛路線，控制生命探測車自動行駛；還用于從該至少四個攝像頭20拍攝的圖像數(shù)據(jù)中，識別出人的圖像。

由此可見，由于本申請?zhí)峁┑纳綔y車可通過生命探測儀探測到的生命跡象、傳感器模塊檢測的生命探測車與周圍物體的距離信息和攝像頭拍攝的周圍環(huán)境圖像，在處理器的控制下，使得生命探測車朝生命跡象的方向自動行駛，搜索到遇險(xiǎn)者及其準(zhǔn)確位置，讓救援人員在遠(yuǎn)離危險(xiǎn)環(huán)境的地方，身臨其境般地了解現(xiàn)場環(huán)境，精準(zhǔn)做出下一步行動的決定，減少不必要的人員傷亡。

在一些實(shí)施例，車主體1包括前部和后部，前部和后部分別設(shè)置有兩個攝像頭，其中，前部的一個攝像頭和后部的一個攝像頭拍攝的圖像數(shù)據(jù)經(jīng)圖像拼接算法處理后，可拼接產(chǎn)生一個全景360度圖像，因此，本申請的至少四個攝像頭20拍攝的圖像數(shù)據(jù)經(jīng)圖像拼接后可產(chǎn)生至少兩個全景360度圖像。在具體實(shí)施時(shí)，前部和后部分別設(shè)置的兩個攝像頭的主光軸均為水平方向。

具體地，參考圖2，處理器10包括：目標(biāo)識別單元17和無人駕駛單元18。目標(biāo)識別單元17根據(jù)攝像頭20拍攝的圖像數(shù)據(jù)，識別遇險(xiǎn)者及其位置信息。無人駕駛單元18包括slam模塊，無人駕駛單元18可根據(jù)傳感器模塊50檢測的生命探測車與周圍物體的距離信息和該至少四個攝像頭20拍攝的圖像，進(jìn)行定位和建地圖，并為生命探測車規(guī)劃行駛路線，控制行駛組件60進(jìn)行相應(yīng)動作，使得生命探測車自動行駛。在一些實(shí)施例，處理器10還包括：避障單元19，避障單元19用于根據(jù)傳感器模塊50檢測的生命探測車與周圍物體的距離信息，發(fā)出控制信號控制行駛組件60進(jìn)行相應(yīng)的動作及時(shí)避障。

如圖2所示，本申請的生命探測車還包括：數(shù)據(jù)輸出模塊40，數(shù)據(jù)輸出模塊40與處理器10相連接，用于無線傳輸識別到的遇險(xiǎn)者及其位置信息。

參考圖3，在一些實(shí)施例，本申請的生命探測車還包括：gps定位模塊30，gps定位模塊30與處理器10相連接，用于實(shí)時(shí)獲取生命探測車的當(dāng)前地理位置信息；其中，處理器10還包括：圖像處理模塊12、深度學(xué)習(xí)模塊13和景深檢測模塊14。

圖像處理模塊12用于獲取所有攝像頭20拍攝的圖像數(shù)據(jù)，并利用圖像拼接算法進(jìn)行圖像拼接，生成至少兩個全景360度圖像。在一個實(shí)施例中，圖像處理模塊12還包括視覺模塊，該視覺模塊用于在圖像處理模塊12對所有攝像頭20拍攝的圖像進(jìn)行拼接前，先進(jìn)行反畸變與去噪點(diǎn)的預(yù)處理。

深度學(xué)習(xí)模塊13與圖像處理模塊12相連接，用于利用深度學(xué)習(xí)算法根據(jù)該至少兩個全景360度圖像，識別遇險(xiǎn)者圖像及其所處環(huán)境圖像。深度學(xué)習(xí)的概念源于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究，在于建立、模擬人腦進(jìn)行分析學(xué)習(xí)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，通過模仿人腦的機(jī)制來解釋數(shù)據(jù)，深度學(xué)習(xí)通過組合低層特征形成更加抽象的高層表示屬性類別或特征，以發(fā)現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)的分布式特征表示，從而識別出遇險(xiǎn)者圖像及其所處環(huán)境圖像。

前述圖像處理模塊12生成的全景360度圖像，為2d的圖像，從中無法獲知每個識別出來的遇險(xiǎn)者的景深信息，就無法推算出每個物體的具體空間位置。景深檢測模塊14與圖像處理模塊12和深度學(xué)習(xí)模塊13相連接，比較該至少兩個全景360度圖像，利用三角成像法則，可獲取深度學(xué)習(xí)模塊13識別到的遇險(xiǎn)者的景深信息。根據(jù)該景深信息，就可計(jì)算遇險(xiǎn)者與生命探測車的相對位置信息，在結(jié)合gps定位模塊30獲取的生命探測車的地理位置信息，可得到遇險(xiǎn)者精確的地理位置信息。例如，生命探測車的當(dāng)前地理位置是<xa,ya,za>,而遇險(xiǎn)者的景深信息是<xb,yb,zb>，那么遇險(xiǎn)者的精準(zhǔn)地理位置為<xa+xb,ya+yb,za+zb>。

在一個實(shí)施例，處理器10還包括：數(shù)據(jù)整合模塊16，數(shù)據(jù)整合模塊16與深度學(xué)習(xí)模塊13、景深檢測模塊14和gps定位模塊30相連接，根據(jù)所述深度學(xué)習(xí)模塊13識別到的遇險(xiǎn)者及其所處環(huán)境圖像、景深檢測模塊14計(jì)算得到的景深信息和gps定位模塊30獲取的當(dāng)前地理位置信息，利用視頻制作算法，生成一個全景360度視頻流，該全景360度視頻流包括遇險(xiǎn)者的標(biāo)示信息和地理位置信息。具體實(shí)施例時(shí)，通過數(shù)據(jù)輸出模塊40無線傳輸該全景360度視頻流數(shù)據(jù)。處理器10還包括建地圖模塊，使得遇險(xiǎn)者的標(biāo)示信息及其地理位置信息在視頻中以地圖的形式上呈現(xiàn)。

由此可見，本申請通過在全景360度視頻上疊加當(dāng)前地理位置信息、遇險(xiǎn)者標(biāo)示信息和景深信息以及遇險(xiǎn)者所處環(huán)境信息，可幫助救援人員在遠(yuǎn)離危險(xiǎn)環(huán)境的地方，身臨其境般地了解現(xiàn)場，精準(zhǔn)定位遇險(xiǎn)者的遇險(xiǎn)的位置，做出更加合理高效的救援部署，避免出現(xiàn)不必要的人員傷亡，保障救援人員的人身安全。

參考圖4，相應(yīng)地，本申請還提供一種可穿戴設(shè)備，包括：數(shù)據(jù)接收模塊24和vr顯示模塊20，在一些實(shí)施例還包括普通顯示器21，下面詳細(xì)說明。

數(shù)據(jù)接收模塊24用于接收上述生命探測車識別出的遇險(xiǎn)者及其位置信息。在一些實(shí)施例中，接收的是上述數(shù)據(jù)輸出模塊40無線傳輸而來包括遇險(xiǎn)者的標(biāo)示信息和地理位置信息的全景360度視頻流。

vr顯示模塊20用于在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境重建該遇險(xiǎn)者信息及其位置信息，并進(jìn)行視頻播放。在一些實(shí)施例中，用于在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境重建包括遇險(xiǎn)者的標(biāo)示信息和地理位置信息的全景360度視頻流，并進(jìn)行視頻播放。

普通顯示模塊21與數(shù)據(jù)接收模塊24相連接，用于通過普通顯示器播放該全景360度視頻流，以便救援人員觀察遇險(xiǎn)者的位置。

通過穿戴該可穿戴設(shè)備(如vr眼鏡)，可使得救援人員提前標(biāo)定遇險(xiǎn)者的位置，獲取精準(zhǔn)的救援信息，避免貿(mào)然進(jìn)入危險(xiǎn)環(huán)境，出現(xiàn)不可預(yù)知的危險(xiǎn)情況，造成不必要的人身傷亡。

參考圖5，基于上述生命探測車和可穿戴設(shè)備，本申請還提供了一種虛擬現(xiàn)實(shí)探測系統(tǒng)，該虛擬現(xiàn)實(shí)探測系統(tǒng)包括：上述生命探測車和可穿戴設(shè)備。

綜上所述，綜上所述，該虛擬現(xiàn)實(shí)探測系統(tǒng)可通過可穿戴設(shè)備接收生命探測車無線傳輸?shù)娜?60度視頻流，在遠(yuǎn)離危險(xiǎn)環(huán)境之外的地方視頻直播遇險(xiǎn)者遇險(xiǎn)的環(huán)境狀況，身臨其境般地了解現(xiàn)場環(huán)境，并可建立實(shí)時(shí)的救援現(xiàn)場地圖，使得救援人員對救援現(xiàn)場有清楚的了解，從而精準(zhǔn)做出下一步行動的決定，避免出現(xiàn)不必要的人員傷亡。

實(shí)施例二：

基于實(shí)施例一種的生命探測車，本申請還提供了一種生命探測車目標(biāo)定位方法，該方法包括：

(1)利用至少四個攝像頭周圍環(huán)境的圖像，所拍攝的圖像可拼接為至少兩個全景360度圖像；

(2)對攝像頭周圍環(huán)境的圖像先進(jìn)行反畸變與去噪點(diǎn)，再進(jìn)行圖像拼接，對拼接后的至少兩個全景360度圖像進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，識別其中預(yù)設(shè)的反恐目標(biāo)；

(3)比較該至少兩個全景360度圖像，利用三角成像法則，獲取經(jīng)過深度學(xué)習(xí)識別到的反恐目標(biāo)的景深信息，從而獲取反恐目標(biāo)與生命探測車之間的相對位置信息；

(4)獲取生命探測車的當(dāng)前地理位置信息，再結(jié)合反恐目標(biāo)與生命探測車的相對位置信息，得到反恐目標(biāo)精確的地理位置信息；

(5)根據(jù)反恐目標(biāo)的標(biāo)示信息和地理位置信息，構(gòu)建相應(yīng)的地圖呈現(xiàn)，并以視頻形式在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中通過可穿戴設(shè)備播放。

本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，上述實(shí)施方式中各種方法的全部或部分功能可以通過硬件的方式實(shí)現(xiàn)，也可以通過計(jì)算機(jī)程序的方式實(shí)現(xiàn)。當(dāng)上述實(shí)施方式中全部或部分功能通過計(jì)算機(jī)程序的方式實(shí)現(xiàn)時(shí)，該程序可以存儲于一計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中，存儲介質(zhì)可以包括：只讀存儲器、隨機(jī)存儲器、磁盤、光盤、硬盤等，通過計(jì)算機(jī)執(zhí)行該程序以實(shí)現(xiàn)上述功能。例如，將程序存儲在設(shè)備的存儲器中，當(dāng)通過處理器執(zhí)行存儲器中程序，即可實(shí)現(xiàn)上述全部或部分功能。另外，當(dāng)上述實(shí)施方式中全部或部分功能通過計(jì)算機(jī)程序的方式實(shí)現(xiàn)時(shí)，該程序也可以存儲在服務(wù)器、另一計(jì)算機(jī)、磁盤、光盤、閃存盤或移動硬盤等存儲介質(zhì)中，通過下載或復(fù)制保存到本地設(shè)備的存儲器中，或?qū)Ρ镜卦O(shè)備的系統(tǒng)進(jìn)行版本更新，當(dāng)通過處理器執(zhí)行存儲器中的程序時(shí)，即可實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施方式中全部或部分功能。

以上應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明進(jìn)行闡述，只是用于幫助理解本發(fā)明，并不用以限制本發(fā)明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，還可以做出若干簡單推演、變形或替換。