检测人体保持摔倒躺姿的方法、摔倒检测方法及相关装置制造方法及图纸

本申请实施例涉及智能监测技术领域，公开了一种检测人体保持摔倒躺姿的方法、摔倒检测方法及相关装置，首先获取N帧红外图像，该N帧红外图像中前N

【技术实现步骤摘要】
检测人体保持摔倒躺姿的方法、摔倒检测方法及相关装置


[0001]本申请实施例涉及智能监测
，尤其涉及一种检测人体保持摔倒躺姿的方法、摔倒检测方法及相关装置。

技术介绍

[0002]人体摔倒检测技术有助于及时发现儿童、老人跌倒，避免更为严重的结果发生。当前对于摔倒检测的方式，大多数是针对特定场景，比如运动场景，适用年轻人群，或者，通过可穿戴设备判断是否摔倒。这些方式，一方面，对于行为缓慢的老人，检测效果较差；另一方面，可穿戴设备需要随身佩戴，这并不方便，也不适用于洗浴等特殊场景。在涉及私密性的场所，如卫生间、卧室等，要兼顾保护人的隐私和监护的需要，常以低分辨率红外设备替代高分辨率的RGB摄像头作为监护工具，红外热成像摄像头只采集目标的温度信息，信息分辨率低，可保障用户的隐私。
[0003]在本申请专利技术人所知晓的一些方案中，使用高帧率、低分辨率的红外热成像设备获取场景中的温度分布数据，生成红外图像，以供捕捉和分析人体是否摔倒。然而，由于基于低分辨率红外图像构建的摔倒检测模型的准确度很难达到商业应用的要求，摔倒检测模型通常会有较多误报摔倒的情况，频繁发生误报会缺失用户的信任。

技术实现思路

[0004]本申请实施例主要解决的技术问题是提供一种检测人体保持摔倒躺姿的方法、摔倒检测方法及相关装置，能够准确检测出人体是否保持摔倒躺姿，进一步对摔倒检测结果进行校对，有益于减少摔倒误判。
[0005]第一方面，本申请实施例中提供了一种检测人体保持摔倒躺姿的方法，包括：
[0006]获取N帧红外图像，N帧红外图像中前N
F
帧是摔倒过程中红外图像，后N
k
帧是摔倒后的红外图像，N
F
+N
k
＝N；
[0007]对N帧红外图像中的热斑进行追踪，得到多条追踪路径，其中，追踪路径用于记录热斑在时域上的位置特征和/或形态变化；
[0008]从多条追踪路径中获取人体所在的目标路径，目标路径包括人体热斑或人体热斑的主要部分；
[0009]根据目标路径中人体热斑的特征，确定人体是否保持摔倒躺姿。
[0010]在一些实施例中，前述对N帧红外图像中的热斑进行追踪，得到多条追踪路径，包括：
[0011]遍历N帧红外图像，若当前帧红外图像中的第一目标热斑与上一帧红外图像中的第二目标热斑存在重叠，则将第一目标热斑添加至第二目标热斑所在的各个追踪路径；其中，第一目标热斑是当前帧红外图像中的任意一个热斑；
[0012]若上一帧红外图像中的第三目标热斑在当前红外图像中发生裂变，裂变成s个热斑，则将第三目标热斑所在的各个追踪路径复制得到s路，将s个热斑一一对应添加至s路中
的每个追踪路径；其中，第三目标热斑是上一帧红外图像中的任意一个热斑；
[0013]当N帧红外图像遍历完成后，得到多条追踪路径。
[0014]在一些实施例中，该方法还包括：
[0015]若一追踪路径连续预设帧数未添加到热斑，则将追踪路径从多条追踪路径中移除；
[0016]若当前帧红外图像中出现新热斑，则以新热斑为起点生成一条新的追踪路径，并将新的追踪路径加入多条追踪路径中；其中，新热斑是未出现在上一帧红外图像中的热斑。
[0017]在一些实施例中，从多条追踪路径中获取人体所在的目标路径，包括：
[0018]遍历多条追踪路径，筛选出热斑数量大于或等于N
k
+x的追踪路径，得到多条第一候选路径，其中，x是大于或等于1的整数；
[0019]遍历多条第一候选路径，筛选出后N
k
个热斑与前x个热斑之间的第一距离大于或等于第一距离阈值的第一候选路径，得到多条第二候选路径；
[0020]遍历多条第二候选路径，筛选出后N
k
个热斑的面积和最大的第二候选路径，得到多条第三候选路径；
[0021]根据多条第三候选路径，确定目标路径。
[0022]在一些实施例中，前述根据多条第三候选路径，确定目标路径，包括：
[0023]根据N帧红外图像，获取N帧红外图像中的静态热斑；
[0024]遍历多条第三候选路径，筛选出后N
k
个热斑中不存在与静态热斑之间的重叠度高于重叠阈值的热斑的第三候选路径，得到多条第四候选路径；
[0025]遍历多条第四候选路径，筛选出后N
k
个热斑中与前x个热斑之间的第一距离最大的第四候选路径，作为目标路径。
[0026]在一些实施例中，前述后N
k
个热斑中与前x个热斑之间的第一距离，采用以下方式进行计算：
[0027]获取后N
k
个热斑的平均面积；
[0028]从后N
k
个热斑中挑选出面积最接近平均面积的目标热斑；
[0029]确定第一距离为目标热斑与前x个热斑之间的距离。
[0030]在一些实施例中，前述确定第一距离为目标热斑与前x个热斑之间的距离，包括：
[0031]获取目标热斑的4个顶点分别与前x个热斑的4个顶点之间的距离，得到4x个顶点距离；
[0032]获取目标热斑的质心分别与前x个热斑的质心之间的距离，得到x个质心距离；
[0033]将4x个顶点距离和x个质心距离的均值作为第一距离。
[0034]在一些实施例中，前述根据N帧红外图像，获取N帧红外图像中的静态热斑，包括：
[0035]获取N帧红外图像对应的分割阈值；
[0036]对于N帧红外图像中的每帧红外图像，将大于或等于分割阈值的数据设置为1，将小于分割阈值的数据设置为0，得到N帧二值图像；
[0037]将N帧二值图像中的前N
F
帧相加，得到重叠图像；
[0038]将重叠图像中数值最大的连通色块所在位置作为静态热斑所在位置，并将静态热斑所在位置映射于N帧红外图像中，得到静态热斑。
[0039]在一些实施例中，在对于N帧红外图像中的每帧红外图像，将大于或等于分割阈值
的数据设置为1，将小于分割阈值的数据设置为0，得到N帧二值图像的步骤之前，方法还包括：
[0040]对N帧红外图像逐帧进行高斯滤波处理。
[0041]在一些实施例中，前述确定人体是否保持摔倒躺姿，包括：
[0042]对目标路径的后N
k
个热斑中与静态热斑存在交集的热斑，分割去除静态热斑，得到N
k
个人体热斑；
[0043]根据N
k
个人体热斑的特征，确定人体是否保持摔倒躺姿，其中，人体热斑的特征包括温度分布特征和/或位置特征。
[0044]在一些实施例中，前述对目标路径的后N
k
个热源中与静态热斑存在交集的热源，分割去除静态热斑，得到N
k
个人体热斑，包括：
[0045]采用静态热斑的外接矩形边线，对目标路径的后N
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种检测人体保持摔倒躺姿的方法，其特征在于，包括：获取N帧红外图像，所述N帧红外图像中前N
F
帧是摔倒过程中红外图像，后N
k
帧是摔倒后的红外图像，N
F
+N
k
＝N；对所述N帧红外图像中的热斑进行追踪，得到多条追踪路径，其中，所述追踪路径用于记录所述热斑在时域上的位置特征和/或形态变化；从多条所述追踪路径中获取人体所在的目标路径，所述目标路径包括人体热斑或所述人体热斑的主要部分；根据所述目标路径中所述人体热斑的特征，确定所述人体是否保持摔倒躺姿。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述N帧红外图像中的热斑进行追踪，得到多条追踪路径，包括：遍历所述N帧红外图像，若当前帧红外图像中的第一目标热斑与上一帧红外图像中的第二目标热斑存在重叠，则将所述第一目标热斑添加至所述第二目标热斑所在的各个追踪路径；其中，所述第一目标热斑是所述当前帧红外图像中的任意一个热斑；若所述上一帧红外图像中的第三目标热斑在所述当前红外图像中发生裂变，裂变成s个热斑，则将所述第三目标热斑所在的各个追踪路径复制得到s路，将所述s个热斑一一对应添加至所述s路中的每个追踪路径；其中，所述第三目标热斑是所述上一帧红外图像中的任意一个热斑；当所述N帧红外图像遍历完成后，得到所述多条追踪路径。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：若一追踪路径连续预设帧数未添加到热斑，则将所述追踪路径从所述多条追踪路径中移除；若所述当前帧红外图像中出现新热斑，则以所述新热斑为起点生成一条新的追踪路径，并将所述新的追踪路径加入所述多条追踪路径中；其中，所述新热斑是未出现在所述上一帧红外图像中的热斑。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从所述多条追踪路径中获取人体所在的目标路径，包括：遍历所述多条追踪路径，筛选出热斑数量大于或等于N
k
+x的追踪路径，得到多条第一候选路径，其中，x是大于或等于1的整数；遍历所述多条第一候选路径，筛选出后N
k
个热斑与前x个热斑之间的第一距离大于或等于第一距离阈值的第一候选路径，得到多条第二候选路径；遍历所述多条第二候选路径，筛选出后N
k
个热斑的面积和最大的第二候选路径，得到多条第三候选路径；根据所述多条第三候选路径，确定所述目标路径。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述多条第三候选路径，确定所述目标路径，包括：根据所述N帧红外图像，获取所述N帧红外图像中的静态热斑；遍历所述多条第三候选路径，筛选出后N
k
个热斑中不存在与所述静态热斑之间的重叠度高于重叠阈值的热斑的第三候选路径，得到多条第四候选路径；遍历所述多条第四候选路径，筛选出后N
k
个热斑中与前x个热斑之间的第一距离最大的
第四候选路径，作为所述目标路径。6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述后N
k
个热斑中与前x个热斑之间的第一距离，采用以下方式进行计算：获取所述后N
k
个热斑的平均面积；从所述后N
k
个热斑中挑选出面积最接近所述平均面积的目标热斑；确定所述第一距离为所述目标热斑与所述前x个热斑之间的距离。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述确定所述第一距离为所述目标热斑与所述前x个热斑之间的距离，包括：获取所述目标热斑的4个顶点分别与所述前x个热斑的4个顶点之间的距离，得到4x个顶点距离；获取所述目标热斑的质心分别与所述前x个热斑的质心之间的距离，得到x个质心距离；将所述4x个顶点距离和所述x个质心距离的均值作为所述第一距离。8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述N帧红外图像，获取所述N帧红外图像中的静态热斑，包括：获取所述N帧红外图像对应的分割阈值；对于所述N帧红外图像中的每帧红外图像，将大于或等于所述分割阈值的数据设置为1，将小于所述分割阈值的数据设置为0，得到N帧二值图像；...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡荣亮，
申请(专利权)人：深圳数联天下智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：