本申請(qǐng)涉及室內(nèi)檢測(cè)，特別是涉及一種室內(nèi)人員跌倒檢測(cè)方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、一般來(lái)講，老年人和殘障人士由于肌肉和平衡感的衰退、帕金森病、阿爾茨海默癥等，非常容易跌倒。尤其對(duì)于子女不在身邊的空巢老人，跌倒發(fā)生以后可能無(wú)法自行呼救，錯(cuò)過(guò)黃金治療時(shí)間，得不到及時(shí)的救治，可能因此而造成更加嚴(yán)重的傷害，如骨折、頸椎損傷、腦損傷甚至死亡。因此，對(duì)于跌倒的檢測(cè)與報(bào)警是非常必要的。

2、目前，對(duì)于室內(nèi)跌倒的檢測(cè)技術(shù)，大致分為接觸式和非接觸式。

3、對(duì)于接觸式檢測(cè)，主要是通過(guò)穿戴加速度傳感器、3d傳感器，根據(jù)跌倒時(shí)的加速度和姿勢(shì)判斷跌倒的狀態(tài)。這些傳感器需要穿戴在身體上，維護(hù)操作復(fù)雜，并且受人體動(dòng)作影響較大，比較容易產(chǎn)生誤報(bào)。

4、對(duì)于非接觸式檢測(cè)，主要包括基于視頻的室內(nèi)跌倒分析和基于周?chē)h(huán)境的跌倒檢測(cè)。

5、基于視頻的室內(nèi)跌倒分析，受衣服和光線(xiàn)的影響較大，判斷的準(zhǔn)確性有限，另外，在衛(wèi)生間等地方采用圖像式傳感器會(huì)侵犯居住人的隱私。

6、基于周?chē)h(huán)境的跌倒檢測(cè)，特別是利用電波式多普勒傳感器的跌倒傳感器中，測(cè)距型(測(cè)量頭部和身體的高度)存在倚靠在墻壁或椅子上(身體位置不會(huì)太低)時(shí)無(wú)法檢測(cè)的問(wèn)題；而將傳感器安裝在地板附近，檢測(cè)倒下后狀態(tài)的方法，當(dāng)傳感器旁邊或地板上放置物品時(shí)，會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)不到對(duì)象的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N室內(nèi)人員跌倒檢測(cè)方法，將多普勒傳感器設(shè)置在住宅內(nèi)的跌倒多發(fā)的場(chǎng)所，比如衛(wèi)生間、淋浴房等的天花板上，通過(guò)從檢測(cè)數(shù)據(jù)中分析、判斷跌倒，向居家看護(hù)者和家人等提供信息，并在發(fā)生跌倒的情況時(shí)發(fā)出通知，以解決當(dāng)前檢測(cè)受限較大和準(zhǔn)確性低的問(wèn)題。

2、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)實(shí)施例公開(kāi)了如下技術(shù)方案：

3、第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N室內(nèi)人員跌倒檢測(cè)方法，包括：

4、采集多普勒雷達(dá)的原始信號(hào)；

5、對(duì)原始信號(hào)進(jìn)行濾波處理；

6、對(duì)濾波后的數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)頻變換得到預(yù)處理序列；

7、基于設(shè)定監(jiān)測(cè)值rth對(duì)預(yù)處理序列的數(shù)據(jù)進(jìn)行特征標(biāo)記，得到二值化圖像；

8、根據(jù)二值化圖像繪制特征曲線(xiàn)；

9、基于特征曲線(xiàn)的峰值和持續(xù)時(shí)間判定是否跌倒。

10、可能的實(shí)現(xiàn)方式中，對(duì)濾波后的數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)頻變換時(shí)，首先對(duì)濾波結(jié)果進(jìn)行短時(shí)fft處理，然后將直流分量去除，最后將零頻點(diǎn)移至中心，重新對(duì)序列進(jìn)行排序得到預(yù)處理序列。

11、可能的實(shí)現(xiàn)方式中，為了得到二值化圖像，需要設(shè)定監(jiān)測(cè)值rth，將fft頻譜圖中，大于rth的檢測(cè)值標(biāo)記為1，用白色表示；小于rth的檢測(cè)值標(biāo)記為0，用黑色表示，對(duì)頻譜圖進(jìn)行二值化。

12、可能的實(shí)現(xiàn)方式中，為了得到特征曲線(xiàn)，根據(jù)二值化圖像，提取白色點(diǎn)區(qū)域的中心點(diǎn)，繪制曲線(xiàn)，具體公式為：position＝((從黑色變?yōu)榘咨c(diǎn)的位置)+(從白色變?yōu)楹谏c(diǎn)的位置))/2，即得到特征曲線(xiàn)圖像。

13、可能的實(shí)現(xiàn)方式中，判定是否跌倒的原理為：

14、判定方式一：檢測(cè)值長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)大于或小于設(shè)置值，或者曲線(xiàn)頻繁穿越對(duì)稱(chēng)點(diǎn)，則判定為未跌倒；

15、判定方式二：設(shè)置判定區(qū)間，該曲線(xiàn)的最大值小于設(shè)置值且最大值×檢測(cè)寬度值大于設(shè)置值時(shí)，判斷為緩慢跌倒；

16、判定方式三：設(shè)置判定區(qū)間，在此時(shí)間以?xún)?nèi)，數(shù)據(jù)連續(xù)大于設(shè)置值的區(qū)間大于設(shè)置最小區(qū)間且長(zhǎng)度小于判定區(qū)間時(shí)，判定為跌倒。

17、第二方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N室內(nèi)人員跌倒檢測(cè)裝置，包括：

18、采集單元，用于采集多普勒雷達(dá)的原始信號(hào)；

19、濾波單元，用于對(duì)原始信號(hào)進(jìn)行濾波處理；

20、預(yù)處理單元，對(duì)濾波后的數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)頻變換得到預(yù)處理序列；

21、標(biāo)記單元，基于設(shè)定監(jiān)測(cè)值rth對(duì)預(yù)處理序列的數(shù)據(jù)進(jìn)行特征標(biāo)記，得到二值化圖像；

22、特征曲線(xiàn)生成單元，根據(jù)二值化圖像繪制特征曲線(xiàn)；

23、判斷單元，基于特征曲線(xiàn)的峰值和持續(xù)時(shí)間判定是否跌倒。

24、可能的實(shí)現(xiàn)方式中，預(yù)處理單元具體用于：首先對(duì)濾波結(jié)果進(jìn)行短時(shí)fft處理，然后將直流分量去除，最后將零頻點(diǎn)移至中心，重新對(duì)序列進(jìn)行排序得到預(yù)處理序列。

25、可能的實(shí)現(xiàn)方式中，標(biāo)記單元具體用于：設(shè)定監(jiān)測(cè)值rth，將fft頻譜圖中，大于rth的檢測(cè)值標(biāo)記為1，用白色表示；小于rth的檢測(cè)值標(biāo)記為0，用黑色表示，對(duì)頻譜圖進(jìn)行二值化。

26、可能的實(shí)現(xiàn)方式中，特征曲線(xiàn)生成單元具體用于：根據(jù)二值化圖像，提取白色點(diǎn)區(qū)域的中心點(diǎn)，繪制曲線(xiàn)，具體公式為：position＝((從黑色變?yōu)榘咨c(diǎn)的位置)+(從白色變?yōu)楹谏c(diǎn)的位置))/2，即得到特征曲線(xiàn)圖像。

27、可能的實(shí)現(xiàn)方式中，判斷單元具體用于執(zhí)行以下判定：

28、判定方式一：檢測(cè)值長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)大于或小于設(shè)置值，或者曲線(xiàn)頻繁穿越對(duì)稱(chēng)點(diǎn)，則判定為未跌倒；

29、判定方式二：設(shè)置判定區(qū)間，該曲線(xiàn)的最大值小于設(shè)置值且最大值×檢測(cè)寬度值大于設(shè)置值時(shí)，判斷為緩慢跌倒；

30、判定方式三：設(shè)置判定區(qū)間，在此時(shí)間以?xún)?nèi)，數(shù)據(jù)連續(xù)大于設(shè)置值的區(qū)間大于設(shè)置最小區(qū)間且長(zhǎng)度小于判定區(qū)間時(shí)，判定為跌倒。

31、第三方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種跌倒監(jiān)測(cè)告警裝置，該裝置包括處理器和存儲(chǔ)介質(zhì)，存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有指令，指令被處理器運(yùn)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)如第一方面的任意一種實(shí)現(xiàn)方式中描述的室內(nèi)人員跌倒監(jiān)測(cè)方法。

32、第四方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序或指令，當(dāng)計(jì)算機(jī)程序或指令在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)，使得計(jì)算機(jī)執(zhí)行如第一方面的任意一種實(shí)現(xiàn)方式中描述的室內(nèi)人員跌倒監(jiān)測(cè)方法。

33、本申請(qǐng)的實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果：

34、本發(fā)明中，將多普勒傳感器設(shè)置在住宅內(nèi)的跌倒多發(fā)的場(chǎng)所，比如衛(wèi)生間、淋浴房等的天花板上，通過(guò)從檢測(cè)數(shù)據(jù)中分析、判斷跌倒，向居家看護(hù)者和家人等提供信息，具有無(wú)需穿戴和維護(hù)，且受跌倒時(shí)的姿勢(shì)和障礙物的影響較小等優(yōu)點(diǎn)。

35、本申請(qǐng)經(jīng)過(guò)濾波、時(shí)頻變換、去除直流分量，將零頻分量移至中心，得到預(yù)處理序列；設(shè)置臨界點(diǎn)值，對(duì)預(yù)處理序列的數(shù)據(jù)進(jìn)行特征標(biāo)記，引入提取特征曲線(xiàn)，極大提高了分析效率，并減少了計(jì)算量，利于產(chǎn)品的大量鋪設(shè)。

36、應(yīng)當(dāng)理解的是，本申請(qǐng)的第二方面至第四方面與本申請(qǐng)的第一方面的技術(shù)方案相對(duì)應(yīng)，各方面及對(duì)應(yīng)的可行實(shí)施方式所取得的有益效果相似，不再贅述。

技術(shù)特征：

1.一種室內(nèi)人員跌倒檢測(cè)方法，其特征在于，所述的方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種室內(nèi)人員跌倒檢測(cè)方法，其特征在于，對(duì)濾波后的數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)頻變換得到預(yù)處理序列，具體為：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種室內(nèi)人員跌倒檢測(cè)方法，其特征在于，基于設(shè)定監(jiān)測(cè)值rth對(duì)預(yù)處理序列的數(shù)據(jù)進(jìn)行特征標(biāo)記，得到二值化圖像，具體為：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種室內(nèi)人員跌倒檢測(cè)方法，其特征在于，根據(jù)二值化圖像繪制特征曲線(xiàn)，具體為：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種室內(nèi)人員跌倒檢測(cè)方法，其特征在于，判定是否跌倒的原理為：

6.一種室內(nèi)人員跌倒檢測(cè)裝置，其特征在于，所述的裝置包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種室內(nèi)人員跌倒檢測(cè)裝置，其特征在于，標(biāo)記單元具體用于：設(shè)定監(jiān)測(cè)值rth，將fft頻譜圖中，大于rth的檢測(cè)值標(biāo)記為1，用白色表示；小于rth的檢測(cè)值標(biāo)記為0，用黑色表示，對(duì)頻譜圖進(jìn)行二值化。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種室內(nèi)人員跌倒檢測(cè)裝置，其特征在于，特征曲線(xiàn)生成單元具體用于：根據(jù)二值化圖像，提取白色點(diǎn)區(qū)域的中心點(diǎn)，繪制曲線(xiàn)，具體公式為：position＝((從黑色變?yōu)榘咨c(diǎn)的位置)+(從白色變?yōu)楹谏c(diǎn)的位置))/2，即得到特征曲線(xiàn)圖像。

9.一種跌倒監(jiān)測(cè)告警裝置，其特征在于，包括處理器和存儲(chǔ)介質(zhì)，存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有指令，指令被處理器運(yùn)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的方法。

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)有指令，當(dāng)所述指令被運(yùn)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明所提供的一種室內(nèi)人員跌倒檢測(cè)方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)，方法包括：采集多普勒雷達(dá)的原始信號(hào)；對(duì)原始信號(hào)進(jìn)行濾波處理；對(duì)濾波后的數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)頻變換得到預(yù)處理序列；基于設(shè)定監(jiān)測(cè)值R<subgt;Th</subgt;對(duì)預(yù)處理序列的數(shù)據(jù)進(jìn)行特征標(biāo)記，得到二值化圖像；根據(jù)二值化圖像繪制特征曲線(xiàn)；基于特征曲線(xiàn)的峰值和持續(xù)時(shí)間判定是否跌倒。所述的裝置與方法相對(duì)應(yīng)。本申請(qǐng)經(jīng)過(guò)濾波、時(shí)頻變換、去除直流分量，將零頻分量移至中心，得到預(yù)處理序列；設(shè)置臨界點(diǎn)值，對(duì)預(yù)處理序列的數(shù)據(jù)進(jìn)行特征標(biāo)記，引入提取特征曲線(xiàn)，極大提高了分析效率，并減少了計(jì)算量。

技術(shù)研發(fā)人員：胡長(zhǎng)琪,林澤宇,肖麗,林擘,位琳,李群,李蕾,劉弱語(yǔ),橫田敏之
受保護(hù)的技術(shù)使用者：山東沃爾德生物技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10