人体姿态检测装置、方法及系统制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种人体姿态检测装置、方法及系统，该装置包括：第一计算单元，其根据来自人体所在空间的微波反射信号，计算处于静止场景的多个时刻的多天线距离FFT数据；第二计算单元，其根据处于静止场景的多个时刻的多天线距离FFT数据，确定所述人体所在的位置；第三计算单元，其根据处于静止场景的多个时刻的多天线距离FFT数据以及所述人体所在的位置，计算属于所述人体的角度频点；以及第一确定单元，其根据属于所述人体的角度频点的高度，确定所述人体的姿态。

【技术实现步骤摘要】
人体姿态检测装置、方法及系统
本专利技术涉及信息

技术介绍
随着老龄化日趋严重，老人的健康看护需求日益增长，为老人提供有效的健康监测服务具有重要意义。跌倒是威胁老年人身体健康、生活安全的重要因素。根据世界卫生组织的统计，每年发生需要接受治疗的严重跌伤为3730万人次；在致命的跌伤中，65岁以上老年人所占比例最大。对于跌倒等人体姿态的检测技术有助于迅速发现跌倒等事故，及时提高救助，防止伤害加剧。跌倒检测技术将在养老看护等行业中发挥重要作用，提高看护质量和效率。基于微波雷达的跌倒检测技术，具有隐私性强的优势，可以应用于卧室、卫生间等私密场所，具有良好的市场前景。已有的基于微波雷达的跌倒检测技术通过分析人体的运动特性，利用机器学习或模板匹配等方法来判断是否发生跌倒。应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本专利技术的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现思路
专利技术人发现，现有的基于微波雷达的跌倒检测技术存在很多限制和不足。首先，跌倒是一种瞬态动作，整个过程比较短暂，一般只有几秒钟。因此，雷达能够捕捉到的跌倒动作相关的数据很少，很大程度上影响了跌倒检测的精度。其次，多种原因可能引起跌倒，比如滑倒、绊倒、生理因素等，而且跌倒过程有很多不可预测因素，比如是否有支撑物缓冲等。这些因素导致跌倒动作的运动特性存在差异，而检测所有类型的跌倒动作是困难的。另外，利用机器学习相关算法进行跌倒检测面临着很难获取数据样本的问题，存在泛化能力弱和检测精度低的问题。为了解决上述问题中的至少一个，本专利技术实施例提供一种人体姿态检测装置及方法、系统，不受跌倒类型的限制，检测精度高、鲁棒性好且应用范围广。根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种人体姿态检测装置，所述装置包括：第一计算单元，其根据来自人体所在空间的微波反射信号，计算处于静止场景的多个时刻的多天线距离FFT数据；第二计算单元，其根据处于静止场景的多个时刻的多天线距离FFT数据，确定所述人体所在的位置；第三计算单元，其根据处于静止场景的多个时刻的多天线距离FFT数据以及所述人体所在的位置，计算属于所述人体的角度频点；以及第一确定单元，其根据属于所述人体的角度频点的高度，确定所述人体的姿态。根据本专利技术实施例的第二方面，提供一种电子设备，所述电子设备包括根据本专利技术实施例的第一方面所述的装置。根据本专利技术实施例的第三方面，提供一种人体姿态检测系统，所述人体姿态检测系统包括：微波雷达，其具有信号发射部和信号接收部，所述信号发射部向人体所在的空间发射微波信号，所述信号接收部接收微波反射信号；以及根据本专利技术实施例的第一方面所述的人体姿态检测装置，其根据所述微波反射信号进行人体姿态的检测。根据本专利技术实施例的第四方面，提供一种人体姿态检测方法，所述方法包括：根据来自人体所在空间的微波反射信号，计算处于静止场景的多个时刻的多天线距离FFT数据；根据处于静止场景的多个时刻的多天线距离FFT数据，确定所述人体所在的位置；根据处于静止场景的多个时刻的多天线距离FFT数据以及所述人体所在的位置，计算属于所述人体的角度频点；以及根据属于所述人体的角度频点的高度，确定所述人体的姿态。本专利技术的有益效果在于：根据处于静止场景的多个时刻的多天线距离FFT数据，确定人体所在的位置，从而根据属于人体的角度频点的高度，确定该人体的姿态。这样，由于利用的是相比于跌倒动作而持续时间较长的静止场景下的检测数据，可利用的数据量较大，使得检测精度较高，并且，由于基于静止场景下的检测数据进行检测，因此不受跌倒的具体类型的影响，鲁棒性好且应用范围广。参照后文的说明和附图，详细公开了本专利技术的特定实施方式，指明了本专利技术的原理可以被采用的方式。应该理解，本专利技术的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本专利技术的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。附图说明所包括的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本专利技术的实施方式，并与文字描述一起来阐释本专利技术的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：图1是本专利技术实施例1的人体姿态检测装置的一示意图；图2是本专利技术实施例1的第二确定单元105的一示意图；图3是本专利技术实施例1的第二计算单元102的一示意图；图4是本专利技术实施例1的第二计算单元102的另一示意图；图5是本专利技术实施例1的第三计算单元103的一示意图；图6是本专利技术实施例2的电子设备的一示意图；图7是本专利技术实施例2的电子设备的系统构成的一示意框图；图8是本专利技术实施例3的人体姿态检测系统的一示意图；图9是本专利技术实施例4的人体姿态检测方法的一示意图。具体实施方式参照附图，通过下面的说明书，本专利技术的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本专利技术的特定实施方式，其表明了其中可以采用本专利技术的原则的部分实施方式，应了解的是，本专利技术不限于所描述的实施方式，相反，本专利技术包括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。实施例1本实施例提供一种人体姿态检测装置，图1是本专利技术实施例1的人体姿态检测装置的一示意图。如图1所示，人体姿态检测装置100包括：第一计算单元101，其根据来自人体所在空间的微波反射信号，计算处于静止场景的多个时刻的多天线距离FFT数据；第二计算单元102，其根据处于静止场景的多个时刻的多天线距离FFT数据，确定该人体所在的位置；第三计算单元103，其根据处于静止场景的多个时刻的多天线距离FFT数据以及该人体所在的位置，计算属于该人体的角度频点；以及第一确定单元104，其根据属于该人体的角度频点的高度，确定该人体的姿态。这样，由于利用的是相比于跌倒动作而持续时间较长的静止场景下的检测数据，可利用的数据量较大，使得检测精度较高，并且，由于基于静止场景下的检测数据进行检测，因此不受跌倒的具体类型的影响，鲁棒性好且应用范围广。在本实施例中，人体姿态检测装置100可以用于各种人体姿态的检测，例如，“躺在地上”、“站立”、“坐”以及“躺在床上或沙发上”，其中，“躺在地上”一般可以认为该人体发生了跌倒的动作。例如，在对作为检测对象的人体的姿态进行检测时，微波雷达周期性的向该人体所在的空间发射微波信号，部分微波本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种人体姿态检测装置，所述装置包括：/n第一计算单元，其根据来自人体所在空间的微波反射信号，计算处于静止场景的多个时刻的多天线距离FFT数据；/n第二计算单元，其根据处于静止场景的多个时刻的多天线距离FFT数据，确定所述人体所在的位置；/n第三计算单元，其根据处于静止场景的多个时刻的多天线距离FFT数据以及所述人体所在的位置，计算属于所述人体的角度频点；以及/n第一确定单元，其根据属于所述人体的角度频点的高度，确定所述人体的姿态。/n

【技术特征摘要】
1.一种人体姿态检测装置，所述装置包括：
第一计算单元，其根据来自人体所在空间的微波反射信号，计算处于静止场景的多个时刻的多天线距离FFT数据；
第二计算单元，其根据处于静止场景的多个时刻的多天线距离FFT数据，确定所述人体所在的位置；
第三计算单元，其根据处于静止场景的多个时刻的多天线距离FFT数据以及所述人体所在的位置，计算属于所述人体的角度频点；以及
第一确定单元，其根据属于所述人体的角度频点的高度，确定所述人体的姿态。


2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述装置还包括：
第二确定单元，其根据来自人体所在空间的微波反射信号，确定处于静止场景的时刻。


3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述第二确定单元包括：
第四计算单元，其根据一个时刻的来自人体所在空间的微波反射信号，计算该时刻的各个反射点的多普勒速度；以及
第三确定单元，其在该时刻的多普勒速度大于第一阈值的反射点数量小于第二阈值的情况下，确定该时刻处于静止场景。


4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第二计算单元包括：
第五计算单元，其根据所述多天线距离FFT数据中的一个天线的距离FFT数据，计算所述天线的各个距离频点的第一幅值标准差；
第六计算单元，其当所述第一幅值标准差的最大值大于第三阈值时，根据所述多天线距离FFT数据中的具有所述第一幅值标准差的最大值的距离频点的距离FFT数据，计算处于静止场景的多个时刻的所述距离频点的角度FFT数据；
第七计算单元，其根据处于静止场景的多个时刻的所述距离频点的角度FFT数据，计算各个角度频点的第二幅值标准差；以及
第八计算单元，其根据具有所述第一幅值标准差的最大值的距离频点对应的距离以及具有所述第二幅值标准差的最大值的角度频点对应的水平角度和垂直角度，确定所述人体所在的位置...

【专利技术属性】
技术研发人员：李红春，谢莉莉，赵倩，田军，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP