一种自动感知人员跌倒的方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种自动感知人员跌倒的方法及系统，方法以感知设备于指定范围的区域内对人员进行轨迹跟踪，标记重点人员；对人员的跌倒或疑似跌倒状态进行感知和判断，以组合模式对跌倒人员进行定位和援助；对应地，系统在电子围栏内设置若干感知单元，对人员进行轨迹跟踪，以控制端对感知单元返回的信息进行处理、标记重点人员、对人员的跌倒状态或疑似跌倒状态进行感知和判断、对跌倒的人员进行定位和派出救援。本发明专利技术对人员进行分级跟踪，资源不浪费，整体算量较低；基于质心运动和置信度算法对重点人员的跌倒状态和/或疑似跌倒状态进行获取，及时对重点人员进行援助；以组合模式定位更快获取定位信息；特别适用于室外开放式、有盲区的大空间。有盲区的大空间。有盲区的大空间。

【技术实现步骤摘要】
一种自动感知人员跌倒的方法及系统


[0001]本专利技术涉及信号装置或呼叫装置；指令发信装置；报警装置的
，特别涉及一种自动感知人员跌倒的方法及系统。

技术介绍

[0002]智慧社区是社区管理的一种新理念，是新形势下社会管理创新的一种新模式，其充分利用物联网、云计算、移动互联网等新一代信息技术的集成应用，为社区内的居民提供一个安全、舒适、便利的现代化、智慧化生活环境，从而形成基于信息化、智能化社会管理与服务的一种新的管理形态的社区。随着智慧社区的普及，其对于信息化的依赖逐渐增长，人与人的交互在逐渐减少，这导致在很多领域无法平衡信息化与人文关怀的强度，如在社区内的开放空间，当出现人员跌倒的情况时，很有可能此人员无法第一时间被发现，进而延误了救助工作，当这些跌倒的情况发生在老人或儿童时，造成的后果更是无法预计。
[0003]现有技术中，对于跌倒识别包括接触式和非接触式的方式；接触式的识别对于儿童来说或许更为有效，但是其往往无法被老人接受，导致监护方同样无法第一时间获得老人跌倒的信息；而非接触的识别则往往采用红外成像的方式实现，但由于红外成像的局限性，其无法对监控场地进行全域覆盖，通信效果亦不稳定，实施难度高。
[0004]中国专利“用于跌倒检测的方法及装置、跌倒检测系统、存储介质”（公开号CN114758475A）公开了通过获取室内人员的状态；在初步判定室内人员处于跌倒状态的情况下，控制移动设备移动至室内人员所在位置；控制移动设备获取室内人员影像信息；根据影像信息，确定室内人员是否处于跌倒状态；通过带有检测功能的设备获取室内人员的状态，在判定室内用户当前可能处于跌倒状态的情况下，控制移动设备进行进一步的识别确认；移动设备移动至室内人员所在位置后，从多角度获取室内人员的影像信息，进一步确定室内人员是否处于跌倒状态；以确保摄像头可以准确的获取到用户的当前状态，提升跌倒检测系统的适用性。
[0005]中国专利“一种基于物联网平台的非接触式室内人员跌倒识别方法”（公开号CN112435440A）公开了通过NB
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IoT窄带无线通信模块，将捕捉的包括室内人员热信息红外热图像实时传输至云服务器，同时，将人员跌倒的报警信息返回室内监测区域安装的监测装置，实现双向无线连接，无本地网关、无中心网络，具有工业级系统可靠性，这样，无需连接家庭宽带网络，实现广覆盖的非接触式室内人员跌倒识别；通过红外热图像低分辨率采集NB
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IoT窄带传输
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红外热图像分辨率增强
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人体姿态特征提取与跌倒
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返回跌倒信息至监护人手机以及报警信息到报警装置发出报警声音的流程，实现智能、快速的跌倒行为识别。
[0006]然而，上述技术均着眼于室内空间，其对于影像信息的分辨具有先天优势，事实上，这些技术是无法在开放式的环境下应用于人员跌倒的识别的；更进一步地，除了对于人员跌倒进行识别外，还需要在室外开放空间中对人员进行快速定位，这也是上述技术无法实现的。

技术实现思路

[0007]本专利技术解决了现有技术中存在的问题，提供了一种自动感知人员跌倒的方法及系统。
[0008]本专利技术所采用的技术方案是，一种自动感知人员跌倒的方法，以感知设备于指定范围的区域内对人员进行轨迹跟踪，标记重点人员；对人员的跌倒状态或疑似跌倒状态进行感知和判断，以组合模式对跌倒的人员进行定位和援助。
[0009]优选地，所述方法包括以下步骤：步骤1：对任一感知设备，获取其指定范围内的初始感知图像作为背景图像，标注感兴趣区域；步骤2：更新当前感知设备的感知图像，当任一时刻的感知图像与背景图像在感兴趣区域的差值大于阈值时，进行下一步，否则重复步骤2；步骤3：对当前时刻的感知图像与背景图像作差，在感兴趣区域对差值大于阈值的若干图像元素设置最小外接矩形；若当前最小外接矩形在后续的若干帧存在位移，则进行下一步，否则放弃跟踪，重复步骤2；步骤4：获取当前最小外接矩形对应的高度和宽度比，若满足预设要求，则认为跟踪对象为人，进行下一步，否则放弃跟踪，重复步骤2；步骤5：对当前最小外接矩形对应的人员进行重点人员判断，若为预设的重点人员，则进行标记，标记后的人员在跟踪列表中的顺序前置；跟踪过程中，若出现跌倒状态和/或疑似跌倒状态，则启动组合模式对跌倒的人员进行定位和援助，否则持续跟踪，直至当前人员被下一感知设备感知或进入安全区域。
[0010]优选地，所述步骤5中，重点人员为老人和儿童；获取当前最小外接矩形对应的人员的位移速度，获取当前最小外接矩形对应的人员的其他角度外接矩形；若当前最小外接矩形和其他角度外接矩形对应的高度和宽度比满足预设条件且位移速度小于预设值，则判断当前人员为老人；若当前最小外接矩形对应的高度和宽度比于预设范围内且高度处于预设范围内，则判断当前人员为儿童。
[0011]优选地，所述步骤5中，对于任一最小外接矩形，标定其质心位置；获取最小外接矩形对应的质心在竖直方向的加速度，若竖直方向的加速度发生跳变，则获取当前最小外接矩形的高度和宽度比，对于高度和宽度比满足预设条件的最小外接矩形对应的人员定义为跌倒状态。
[0012]优选地，所述步骤5中，若任意2个或多个感知设备的指定范围间存在盲区，获取第一个感知到重点人员通过的感知设备中重点人员的行进方向，计算对应的其他感知设备的通行置信度；若在预设时间内，其他任一感知设备均未感知到重点人员的出现，则判断当前重点人员为疑似跌倒状态，且以通行置信度由高至低为标准，按序对跌倒的重点人员进行定位。
[0013]优选地，所述组合模式包括第一定位模式和第二定位模式；第一定位模式为获取人员的跌倒状态或疑似跌倒状态，定位跌倒或疑似跌倒的位置信息；
第二定位模式为其他人员对跌倒或疑似跌倒的人员的情况进行上报，定位跌倒或疑似跌倒的位置信息。
[0014]优选地，所述第二定位模式中，若多个其他人员自不同位置发起上报，获取上报点的位置信息及上报时间，计算跌倒或疑似跌倒的位置区域分布。
[0015]一种采用所述方法的自动感知人员跌倒的系统，所述系统包括：若干感知单元，设于电子围栏内，用于对指定范围的区域内的人员进行轨迹跟踪；若干呼救定位单元，设于电子围栏内，用于对人员跌倒的状况进行呼救定位；一控制端，用于对感知单元返回的信息进行处理、标记重点人员、对人员的跌倒状态或疑似跌倒状态进行感知和判断、对跌倒的人员进行定位和派出救援。
[0016]优选地，所述感知单元包括摄像头及无人机；摄像头的感知图像为视频帧对应的连续图像，无人机的感知图像为热成像图；所述无人机配置有扩音单元，用于在定位及救助的过程中实现语音输出。
[0017]优选地，所述呼救定位单元包括移动终端和定点呼叫装置。
[0018]本专利技术提供了一种自动感知人员跌倒的方法及系统，方法以感知设备于指定范围的区域内对人员进行轨迹跟踪，标记重点人员；对人员的跌倒状态或疑似跌倒状态进行感知和判断，以组合模式对跌倒的人员进行定位和援助；对应地，系统本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动感知人员跌倒的方法，其特征在于：以感知设备于指定范围的区域内对人员进行轨迹跟踪，标记重点人员；对人员的跌倒状态或疑似跌倒状态进行感知和判断，以组合模式对跌倒的人员进行定位和援助；方法包括以下步骤：步骤1：对任一感知设备，获取其指定范围内的初始感知图像作为背景图像，标注感兴趣区域；步骤2：更新当前感知设备的感知图像，当任一时刻的感知图像与背景图像在感兴趣区域的差值大于阈值时，进行下一步，否则重复步骤2；步骤3：对当前时刻的感知图像与背景图像作差，在感兴趣区域对差值大于阈值的若干图像元素设置最小外接矩形；若当前最小外接矩形在后续的若干帧存在位移，则进行下一步，否则放弃跟踪，重复步骤2；步骤4：获取当前最小外接矩形对应的高度和宽度比，若满足预设要求，则认为跟踪对象为人，进行下一步，否则放弃跟踪，重复步骤2；步骤5：对当前最小外接矩形对应的人员进行重点人员判断，若为预设的重点人员，则进行标记，标记后的人员在跟踪列表中的顺序前置；跟踪过程中，若出现跌倒状态和/或疑似跌倒状态，则启动组合模式对跌倒的人员进行定位和援助，否则持续跟踪，直至当前人员被下一感知设备感知或进入安全区域。2.根据权利要求1所述的一种自动感知人员跌倒的方法，其特征在于：所述步骤5中，重点人员为老人和儿童；获取当前最小外接矩形对应的人员的位移速度，获取当前最小外接矩形对应的人员的其他角度外接矩形；若当前最小外接矩形和其他角度外接矩形对应的高度和宽度比满足预设条件且位移速度小于预设值，则判断当前人员为老人；若当前最小外接矩形对应的高度和宽度比于预设范围内且高度处于预设范围内，则判断当前人员为儿童。3.根据权利要求1所述的一种自动感知人员跌倒的方法，其特征在于：所述步骤5中，对于任一最小外接矩形，标定其质心位置；获取最小外接矩形对应的质心在竖直方向的加速度，若竖直方向的加速度发生跳变，则获取当前最小外接矩形的高度和宽度比，对于...

【专利技术属性】
技术研发人员：张行，姚信威，陈数，徐亮，邢伟伟，
申请(专利权)人：浙江慧享信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：