[發明專利]一種識別老年人跌倒的方法及陪伴機器人

有效

• 申請號: 201910694801.5
• 申請日: 2019-07-30
• 公開（公告）號: CN110458061B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 王敏;陳蕊;汪依帆
• 申請（專利權）人: 四川工商學院
• 主分類號: G06V40/20
• 分類號: G06V40/20;G06V20/40;G06V10/764;G06V10/82;B25J11/00;A61B5/11;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司 51230
• 代理人: 賴林東

1.一種識別老年人跌倒的方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1：采集檢測對象的身體視頻數據；

步驟2：利用YOVO算法通過距離度量進行人體定位獲取人體圖像定位檢測結果；

步驟3：基于人體圖像定位檢測結果，利用OPENPOSE算法檢測身體視頻數據中的關節點信息，并根據關節點信息采用VGGNET作為骨架，獲取骨架信息；

步驟4：根據骨架信息中的頭部、腳部、頸部、肩膀信息計算頭部和腳部高度差值hd、前后幀的頭部和腳部高度差值hp、前后幀頭部高度差值對應的速度v和肩膀寬度w；

步驟5：根據上述數據建立判定公式，輸出結果“摔倒”或者“未摔倒”，根據上述數據計算距離度量誤差，判斷距離度量誤差是否滿足二分類條件，若滿足，則采用建立的神經網絡模型進行識別，若否，則返至步驟1；

判定公式如下：abs(head-foot)abs(x2-x5)||abs(head_p-head)/abs(foot_p-foot)2，其中，abs(head-foot)表示頭部和腳部高度差絕對值，abs(x2-x5)表示肩寬絕對值，head_p、foot_p分別表示前一次頭部質點位置和前一次腳部質點位置，x2表示左肩節點x方向坐標，x5表示右肩節點x方向坐標。

2.根據權利要求1所述的一種識別老年人跌倒的方法，其特征在于：所述步驟2中包括距離度量，其計算如下：

d＝(box,centroid)＝1-IOU(box,centroid)

其中，d表示跌倒的距離度量值，box表示預算的矩陣大小，centroid表示矩形框的中心坐標位置，IOU(box,centroid)表示定義的歐式距離公式，計算如下：

其中，ρ表示(x1,y1)、(x2,y2)兩點的歐式距離。

3.根據權利要求1所述的一種識別老年人跌倒的方法，其特征在于：所述步驟4包括如下步驟：

步驟4.1：利用OPENPOSE算法檢測身體視頻數據中的關節點信息，OPENPOSE結果數據標準頭部關鍵點序號為14、15、16、17，腳部關鍵點序號為10、13，左右肩部關鍵點序號為2、5；

步驟4.2：計算頭部的質點高度：head＝average(y14，y15，y16，y17)；

步驟4.3：計算腳部質點位置：foot＝average(y10，y13)；

步驟4.4：計算肩寬絕對值：w＝abs(x2-x5)；

步驟4.5：計算頭部與腳部的高度差值：d＝abs(head-foot)；

步驟4.6：計算前后5幀頭部高度差值對應的速度v，v＝24*abs(head1-head)/5，其中，視頻數據每一秒24幀計算，head1、head分別表示前一幀和當前幀頭部質點高度。