[發(fā)明專利]一種社區(qū)-居家一體化的智能服務(wù)電子牌

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010963957.1
• 申請(qǐng)日: 2020-09-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112017403B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 紀(jì)剛;周萌萌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島聯(lián)合創(chuàng)智科技有限公司
• 主分類號(hào): G08B21/04
• 分類號(hào): G08B21/04;G08B25/01;G08B25/08;G08B25/10;H04N7/18;H04W4/02;H04W4/021;H04W4/029;H04W4/33;H04L67/12;A61B5/00;A61B5/0205;A61B5/0225;A61B5/024
• 代理公司: 青島華慧澤專利代理事務(wù)所(普通合伙) 37247
• 代理人: 劉娜

1.一種社區(qū)-居家一體化的智能服務(wù)電子牌，其特征在于，包括安裝于電子牌上的雙攝像頭、麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器、顯示屏，位于電子牌內(nèi)部的CPU處理器、GPU處理器、集成通信模塊、體征檢測(cè)模塊、存儲(chǔ)模塊和電源模塊；所述電子牌通過(guò)集成通信模塊與外置雙攝像頭和UWB定位基站進(jìn)行通信，所述雙攝像頭、外置雙攝像頭、麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器、存儲(chǔ)模塊、體征檢測(cè)模塊與CPU處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，所述CPU處理器與GPU處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算與數(shù)據(jù)交換，并通過(guò)集成通信模塊與云平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，所述顯示屏用于顯示實(shí)時(shí)更新的數(shù)據(jù)；

所述雙攝像頭和外置雙攝像頭均包括熱成像攝像頭和彩色攝像頭，負(fù)責(zé)收集指定老人的熱成像圖像、彩色圖像、人臉信息數(shù)據(jù)，上傳到CPU處理器，用于計(jì)算得到老人的情緒熱成像圖、體溫?cái)?shù)據(jù)，進(jìn)而得到老人的情緒狀態(tài)，然后融合彩色攝像頭獲得的老人人體行為信息，通過(guò)GPU處理器，采用BERT算法預(yù)測(cè)老人在居家環(huán)境下且有雙攝像頭圖像采集區(qū)域的身心狀態(tài)異常的先驗(yàn)概率；

體征檢測(cè)模塊通過(guò)接口外接體征檢測(cè)設(shè)備，用于測(cè)量老人的心率、血壓、血氧，并將體征檢測(cè)結(jié)果上傳到CPU處理器，計(jì)算老人在體征正常情況下身心狀態(tài)異常的后驗(yàn)概率；

UWB定位基站通過(guò)老人佩戴的定位標(biāo)簽將定位信息上傳CPU處理器，采集和分析老人居家定位信息和行為軌跡信息，通過(guò)GPU處理器，采用BERT算法預(yù)測(cè)老人的身心狀態(tài)異常的概率；

當(dāng)老人長(zhǎng)期滯留在監(jiān)控死角區(qū)域，雙攝像頭無(wú)法獲取到老人的監(jiān)控圖像，或者老人沒(méi)有進(jìn)行當(dāng)天的心率、血壓和近期的血氧、血糖測(cè)量時(shí)，需要通過(guò)基于WiFi通訊接入到電子牌的UWB定位基站，基于CPU處理器采集和分析老人居家定位信息和行為軌跡信息，然后將以上信息作為詞組合成句子，通過(guò)GPU處理器，采用BERT算法預(yù)測(cè)老人的身心狀態(tài)異常的概率；

云平臺(tái)通過(guò)集成通信模塊與CPU處理器、GPU處理器進(jìn)行雙向通訊完成數(shù)據(jù)同步，在電子牌端獲取服務(wù)需求、建議指導(dǎo)、文章推薦，并推送給監(jiān)護(hù)人和社區(qū)職員，進(jìn)行需求處理和異常處理，對(duì)發(fā)起的服務(wù)，商家對(duì)服務(wù)接單處理、社區(qū)進(jìn)行監(jiān)管約束；并將老人所需的服務(wù)通過(guò)顯示屏進(jìn)行顯示；

預(yù)測(cè)老人在居家環(huán)境下且有雙攝像頭圖像采集區(qū)域的身心狀態(tài)異常的先驗(yàn)概率的方法如下：

（1）根據(jù)雙攝像頭下采集的所有老人的熱成像圖像，獲取對(duì)應(yīng)老人人體的熱成像最小外接矩形框，并表示為集合；

（2）對(duì)采集到每個(gè)老人人體的彩色圖像邊界框，遍歷熱成像最小外接矩形框集合，計(jì)算彩色圖像邊界框與熱成像最小外接矩形框間的區(qū)域重疊面積比例IOU，找出IOU最大值，即得到與老人對(duì)應(yīng)的彩色圖像邊界框和熱成像最小外接矩形框；

（3）求每個(gè)老人熱成像最小外接矩形框與彩色圖像邊界框的并集，作為最終每個(gè)老人的邊界框區(qū)域；

（4）通過(guò)人臉識(shí)別獲取每個(gè)老人的邊界框區(qū)域的身份；

（5）計(jì)算每個(gè)老人邊界框區(qū)域中對(duì)應(yīng)的熱成像圖塊的均值和方差，并采用MeanShift算法處理該區(qū)域的熱成像圖塊，得到最大熱值的位置和直方圖信息，從而表示出老人邊界框區(qū)域中的信息特征；遍歷標(biāo)準(zhǔn)人體情緒的熱成像圖，將老人信息特征逐一與情緒熱成像圖進(jìn)行模板匹配，計(jì)算兩者的均方誤差，當(dāng)均方誤差取最小值時(shí)，即可得到老人的情緒狀態(tài)以及對(duì)應(yīng)的信息特征；

（6）根據(jù)每個(gè)老人邊界框區(qū)域中對(duì)應(yīng)的彩色圖像塊，統(tǒng)計(jì)老人當(dāng)天累計(jì)時(shí)間序列下的人體行為與行為頻率，并表示為集合，將老人在集合中出現(xiàn)的每種行為都作為一個(gè)詞，融合每次監(jiān)測(cè)的情緒狀態(tài)，按照時(shí)間順序組成句子，根據(jù)BERT算法評(píng)估得到老人的身心狀態(tài)異常先驗(yàn)概率。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種社區(qū)-居家一體化的智能服務(wù)電子牌，其特征在于，所述集成通信模塊包括LAN通信模塊、WIFI通信模塊、4G通信模塊、USB通信模塊。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種社區(qū)-居家一體化的智能服務(wù)電子牌，其特征在于，計(jì)算老人在體征正常情況下身心狀態(tài)異常的后驗(yàn)概率的方法如下：

（1）定時(shí)采集老人的心率數(shù)據(jù)、血壓高低壓數(shù)據(jù)、血氧值和血糖數(shù)據(jù)；

（2）計(jì)算心率出現(xiàn)異常的概率、高血壓出現(xiàn)異常的概率、低血壓出現(xiàn)異常的概率、血氧出現(xiàn)異常的概率和血糖出現(xiàn)異常的概率；

（3）將上述概率數(shù)值相乘得到老人身體體征數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常的概率，根據(jù)二項(xiàng)分布獲取老人身體體征數(shù)據(jù)為正常的概率，并根據(jù)貝葉斯公式得到老人在體征數(shù)據(jù)正常的概率下身心狀態(tài)異常的概率。