[發(fā)明專利]一種基于GMM和時(shí)序模型的跌倒實(shí)時(shí)檢測(cè)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410854055.9
• 申請(qǐng)日: 2014-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN104574441A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張永良;王瑞東;董靈平;張智勤;肖剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T7/20
• 分類號(hào): G06T7/20
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務(wù)所有限公司 33241
• 代理人: 王利強(qiáng)

1.一種基于GMM和時(shí)序模型的跌倒實(shí)時(shí)檢測(cè)方法，其特征在于：所述跌倒實(shí)時(shí)檢測(cè)方法包括以下步驟：

1)背景建模；

2)形態(tài)學(xué)處理：進(jìn)行一次開運(yùn)算，消除細(xì)小噪聲干擾，進(jìn)行一次閉運(yùn)算，填補(bǔ)連通區(qū)域空白；

3)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)：設(shè)定連通區(qū)域閾值，剔除過小的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，標(biāo)定人體運(yùn)動(dòng)目標(biāo)；

4)判定人體輪廓寬高比變化：在連通區(qū)域檢測(cè)的基礎(chǔ)上，標(biāo)定人體輪廓寬高比的值，根據(jù)該值的變化，作為判定人體摔倒的初步依據(jù)；

5)構(gòu)造重心狀態(tài)矩陣：相鄰兩幀的重心點(diǎn)(x₀,y₀)、(x₁,y₁)，將重心狀態(tài)由傳統(tǒng)的幀間歐式距離分割成四個(gè)分量，分別是水平方向速率、水平加速度值和垂直方向速率、垂直加速度值，即重心狀態(tài)矩陣||v_x|,v_y,|a_x|,a_y|^T；

6)指數(shù)平滑法更新：利用指數(shù)平滑法對(duì)重心狀態(tài)矩陣進(jìn)行更新，更新公式如下：

|vx|vy|ax|ay=(1-alph)*|vx|vy|ax|ay+alph*|vx′|vy′|ax′|ay′---(1)]]>

其中，alph為重心狀態(tài)變化的學(xué)習(xí)率，|v_x|表示重心在當(dāng)前幀的水平速率值，|v'_x|表示重心在上一幀的水平速率值，v_y表示重心當(dāng)前幀的垂直速率值，v'_y表示重心上一幀的垂直速率值，|a_x|表示重心當(dāng)前幀的水平加速度值，|a'_x|表示重心上一幀的水平加速度值，|a_y|表示重心當(dāng)前幀的垂直加速度值，|a'_y|表示重心垂直方向的速度值；

7)給定跌倒閾值矩陣如下：

threshold=|vxth|vyth|axth|ayth---(2)]]>

其中threshold表示閾值矩陣，|v_xth|表示跌倒發(fā)生時(shí)重心水平速率值，v_yth表示跌倒發(fā)生時(shí)重心垂直速度閾值，|a_xth|表示跌倒發(fā)生時(shí)重心水平加速度閾值，a_yth表示跌倒發(fā)生時(shí)重心垂直加速度閾值；

8)根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)，垂直方向與水平方向的閾值權(quán)重如下分別為a和1-a，a為0～1之間的小數(shù)，給出如下的跌倒檢測(cè)公式：

fall=a1-aa1-a×(|vx|vy|ax|ay-|vxth|vyth|axth|ayth)T---(3)]]>

其中，fall為跌倒檢測(cè)判斷參數(shù)，如果fall值大于等于閾值thFall，判定跌倒發(fā)生，thFall值根據(jù)實(shí)驗(yàn)環(huán)境給定。