[發(fā)明專利]一種用于獨居老人的安全偵測系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810964773.X
• 申請日: 2018-08-23
• 公開（公告）號: CN108986407B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發(fā)明（設計）人: 孫永劍;龔小斌;董磊
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: G08B21/04
• 分類號: G08B21/04
• 代理公司: 北京華際知識產(chǎn)權代理有限公司 11676
• 代理人: 鄧娜

1.一種用于獨居老人的安全偵測方法，其特征在于，包括用于獨居老人的安全偵測系統(tǒng)，所述安全偵測系統(tǒng)包括電源、總處理器、跟隨偵測裝置、語音警報裝置、摔倒偵測裝置、遠程監(jiān)護人終端，所述跟隨偵測裝置包括3D虛擬圍欄、數(shù)據(jù)存儲處理器，其中所述總處理器與所述電源、所述跟隨偵測裝置、所述語音警報裝置、所述摔倒偵測裝置、所述遠程監(jiān)護人終端連接；所述摔倒偵測裝置包括第一軸線捕捉攝像機、第二軸線捕捉攝像機、第三軸線捕捉攝像機，所述第一軸線捕捉攝像機、第二軸線捕捉攝像機、第三軸線捕捉攝像機分別位于目標活動空間區(qū)域的上部、中部、下部，分別用于捕捉人體不同高度位置的圖像數(shù)據(jù)并將相關數(shù)據(jù)傳送至總處理器，所述攝像機均采用3D攝像機，所述總處理器與所述摔倒偵測裝置的連接為將第一軸線捕捉攝像機、第二軸線捕捉攝像機、第三軸線捕捉攝像機與總處理器連接；包括以下步驟，

(一)外部風險偵測步驟：

(1)外部圖像采集步驟，通過設置在3D虛擬圍欄內(nèi)的3D攝像機沿立體坐標軸X、Y、Z獲取三維圖像數(shù)據(jù)，并將圖像數(shù)據(jù)傳輸至總處理器；

(2)入鏡偵測步驟，總處理器將獲取的三維圖像數(shù)據(jù)進行背景差分計算，偵測是否有人進入3D虛擬圍欄的偵測范圍內(nèi)；

(3)跟隨偵測步驟，當偵測到有人進入3D虛擬圍欄時，人臉識別設備開始工作，并通過數(shù)據(jù)存儲處理器將人臉識別設備獲得的圖像數(shù)據(jù)傳輸至總處理器，總處理器接收數(shù)據(jù)存儲處理器送來的數(shù)據(jù)，將3D攝像機獲得的三維數(shù)據(jù)中的臉部圖像數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)存儲處理器送來的數(shù)據(jù)進行快速比對，數(shù)據(jù)比對一致時，則啟動跟隨偵測，通過幀間差分計算、圖像二值化處理視頻圖像數(shù)據(jù)并進行連通區(qū)域分析，并偵測判斷否存在跟隨場景；

(4)跟隨報警步驟，當偵測到跟隨場景時，總處理器將發(fā)出警報信號并將信號分別傳至語音警報裝置和遠程監(jiān)護人終端，語音警報裝置在接收到警報信號時將發(fā)出語音警報，遠程監(jiān)護人終端在接收到警報信號時將提示遠程監(jiān)護人出現(xiàn)跟隨場景，以便遠程監(jiān)護人及時做出判斷和處置；

(5)非法入侵警報步驟，當偵測到有人進入3D虛擬圍欄，但未通過所述的人臉識別設備進行臉部識別而通過3D虛擬圍欄進入獨居老人房間時，總處理器未接收到數(shù)據(jù)存儲處理器送來的人臉識別數(shù)據(jù)，此時，總處理器則發(fā)出非法入侵警報信號并將信號分別傳至語音警報裝置和遠程監(jiān)護人終端，語音警報裝置在接收到警報信號時將發(fā)出語音警報，遠程監(jiān)護人終端在接收到警報信號時將提示遠程監(jiān)護人出現(xiàn)非法入侵場景，以便遠程監(jiān)護人及時做出判斷和處置；

(二)摔倒風險偵測步驟：

(6)摔倒偵測啟動步驟，當未偵測到跟隨場景和非法入侵場景時，總處理器將發(fā)出摔倒偵測啟動信號并將信號傳至摔倒偵測裝置，啟動摔倒偵測裝置進行摔倒偵測，或者當?shù)谝惠S線捕捉攝像機、第二軸線捕捉攝像機、第三軸線捕捉攝像機的鏡頭同時偵測到有人進入目標活動空間區(qū)域范圍內(nèi)，則進行摔倒偵測；

(7)摔倒偵測步驟，對人體特征進行軸線劃分，將人體人體髖關節(jié)與頭頂之間部分的軸線作為第一軸線，將膝蓋與髖關節(jié)之間人體部分的軸線作為第二軸線，將腳底與膝蓋之間人體部分的軸線作為第三軸線；通過第一軸線捕捉攝像機捕捉目標活動空間區(qū)域內(nèi)人體髖關節(jié)與頭頂之間部分的圖像，并傳輸至總處理器，總處理器對圖像進行二值化處理后確定第一軸線；通過第二軸線捕捉攝像機捕捉目標活動空間區(qū)域內(nèi)人體膝蓋與髖關節(jié)之間部分的圖像，并傳輸至總處理器，總處理器對圖像進行二值化處理后確定第二軸線；通過第三軸線捕捉攝像機捕捉目標活動空間區(qū)域內(nèi)人體腳底與膝蓋之間部分的圖像，并傳輸至總處理器，總處理器對圖像進行二值化處理后確定第三軸線；通過總處理器對第一軸線、第二軸線、第三軸線與水平面的夾角進行分析，偵測判斷是否存在摔倒場景；

(8)摔倒警報步驟，當偵測到摔倒場景時，總處理器將發(fā)出警報信號并將信號分別傳至語音警報裝置和遠程監(jiān)護人終端，語音警報裝置在接收到警報信號時將發(fā)出語音警報，以及時使獨居老人的周圍鄰居知曉并進行救助；遠程監(jiān)護人終端在接收到警報信號時將提示遠程監(jiān)護人出現(xiàn)摔倒場景，以便遠程監(jiān)護人及時做出判斷和處置。