[發明專利]一種基于OpenPose的人體摔倒識別方法及系統

有效

• 申請號: 202010148742.4
• 申請日: 2020-03-05
• 公開（公告）號: CN111460908B
• 公開（公告）日: 2023-09-01
• 發明（設計）人: 陳衛明;蔣自杰;李帆;李長帆;高笑沂
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: G06V40/20
• 分類號: G06V40/20;G06V20/40;G06V20/52;G06V10/82;G08B21/04
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 易濱

本發明公開了一種基于OpenPose的人體摔倒識別方法及系統，先獲取監控攝像頭拍攝的監控視頻，利用OpenPose對監控視頻進行處理，得到視頻中每一幀圖像中人體骨架關節點數據；然后基于人體骨架關節點數據進行下述三個條件的判斷，若是三個條件均滿足，則認為發生摔倒：(1)人體髖關節中心點下降的速度大于預設的臨界速度；(2)人體縱向中心線與地面的傾斜角小于預設的臨界傾斜角；(3)人體外接矩形寬高比大于預設的臨界比值。本發明能夠在不干擾人正?；顒拥那闆r下，及時準確的發現摔倒事件，能加快摔倒事件發生后的響應救援速度。

技術領域

本發明涉及人體行為識別領域，更具體地說，涉及一種基于OpenPose的人體摔倒識別方法及系統。

背景技術

人們在行走和奔跑等情況下，經常會發生摔倒的情況。對于正常人而言，在摔倒不是特別嚴重的情況下，人們可以立刻起來或者打電話報警或者通知家人，然而對于一些特殊的人群，例如空巢老人等，在摔倒時可能無法站立起來，也無法及時電話報警或者通知家人協助幫忙，如此需要建立一種能夠準確及時識別出摔倒并及時進行應對處理的方法。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種基于OpenPose的人體摔倒識別方法及系統，其目的是建立一種能夠準確及時識別出摔倒并及時進行應對處理的方法。

根據本發明的第一方面，本發明為解決其技術問題，所提供的基于OpenPose的人體摔倒識別方法包含如下步驟：

S1、獲取監控攝像頭拍攝的監控視頻，利用OpenPose對監控視頻進行處理，得到視頻中每一幀圖像中人體骨架關節點數據；

S2、基于人體骨架關節點數據進行下述三個條件的判斷，若是三個條件均滿足，則認為發生摔倒：

(1)人體髖關節中心點下降的速度大于預設的臨界速度；

(2)人體縱向中心線與地面的傾斜角小于預設的臨界傾斜角；

(3)人體外接矩形寬高比大于預設的臨界比值。

進一步地，在本發明的基于OpenPose的人體摔倒識別方法中，還包括步驟：

S3、判斷摔倒的人在一段時間內是否重新站起，若是未重新站起，在進行根據預設規則進行緊急處理；其中，判斷重新站起的規則是：人體在摔倒后，如果在一段時間內，人體縱向中心線與地面的傾斜角不小于預設角度，且外接矩形寬高比不小于預設比值，只要均滿足這兩個條件，即為摔倒者重新站起，否則為未重新站起。

進一步地，在本發明的基于OpenPose的人體摔倒識別方法中，人體髖關節中心點下降的速度根據下述方法得到：

確定人體骨架關節點數據中兩髖關節的位置為s₈(t)＝(x_t8,y_t8)以及s₁₁(t)＝(x_t11,y_t11)，假設t₁時刻髖關節中點的縱坐標值t₂時刻髖關節中點的縱坐標值時間間隔為Δt＝t₂-t₁，則人體髖關節中點下降速度其中t表示時間。

進一步地，在本發明的基于OpenPose的人體摔倒識別方法中，人體縱向中心線與地面的傾斜角通過下述方法得到：

確定人體骨架關節點數據中頭部關節點、膝關節點、與所述膝關節點處于同一條腿的腳關節點的數據s₀(t)＝(x_t0,y_t0)、s₁₂(t)＝(x_t12,y_t12)、s₁₃(t)＝(x_t13,y_t13)，那么即在t時，人體縱向中心線與地面所形成的傾斜角即為其中t表示時間。