[發(fā)明專利]用于檢測人體跌倒的方法和裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011095738.2
• 申請日: 2020-10-14
• 公開（公告）號: CN113762002A
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙前龍
• 申請（專利權(quán)）人: 天翼智慧家庭科技有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 唐杰敏;蔡悅

本發(fā)明提供了一種用于檢測人體跌倒的方法，包括：獲得多個連續(xù)的視頻幀；針對每一個視頻幀執(zhí)行以下步驟：提取輪廓二值圖和運動歷史圖，基于該輪廓二值圖來確定輪廓寬度并且根據(jù)該輪廓寬度的變化來定位頭部區(qū)域，使用該頭部區(qū)域和該運動歷史圖來計算頭部運動方向，對輪廓二值圖進(jìn)行橢圓擬合以計算橢圓輪廓的寬高比；基于每一個視頻幀的所計算出的人體頭部運動方向和橢圓輪廓的寬高比來確定人體頭部運動方向變化趨勢和橢圓輪廓的寬高比變化趨勢；以及根據(jù)這兩個變化趨勢來檢測人體是否跌倒。此外，本發(fā)明還提供了一種用于檢測人體跌倒的裝置。通過本發(fā)明，能夠以高效且準(zhǔn)確的方式實現(xiàn)對跌倒行為的動態(tài)跟蹤和檢測。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及對象檢測，更具體地，涉及用于檢測人體跌倒的方法和裝置。

背景技術(shù)

隨著人口老齡化的加重，獨居老人的生命保障越來越受到社會的關(guān)注，跌倒行為由于其危害性，逐漸成為社會的熱門研究領(lǐng)域。目前跌倒檢測技術(shù)主要分為基于可穿戴設(shè)備的跌倒檢測和基于視頻的跌倒檢測。基于可穿戴設(shè)備的跌倒檢測是指通過可穿戴設(shè)備(例如，加速器，陀螺儀等)收集跌倒數(shù)據(jù)，然后通過與閾值的比較進(jìn)行跌倒判別，操作較為復(fù)雜，適應(yīng)性差。基于視頻的跌倒檢測技術(shù)是指通過攝像頭捕捉老人的跌倒信息，然后進(jìn)行跌倒分析。目前，基于視頻的跌倒檢測技術(shù)主要分為基于單幀圖像的跌倒檢測與基于連續(xù)幀視頻的跌倒檢測。基于單幀圖像的跌倒檢測使用的是單幀圖像作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)，忽略了動作的連貫性；基于連續(xù)幀視頻的跌倒檢測技術(shù)對跌倒行為進(jìn)行動態(tài)跟蹤建模，更加充分地提取跌倒信息，有較高的準(zhǔn)確率。然而，跌倒檢測方法的設(shè)計是基于連續(xù)幀的跌倒檢測技術(shù)的難點。

因此，存在對于基于連續(xù)幀來檢測人體跌倒的高效技術(shù)的需要。

發(fā)明內(nèi)容

提供本發(fā)明內(nèi)容以便以簡化形式介紹將在以下具體實施方式中進(jìn)一步的描述一些概念。本發(fā)明內(nèi)容并非旨在標(biāo)識所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵特征或必要特征，也不旨在用于幫助確定所要求保護(hù)的主題的范圍。

鑒于以上描述的現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的在于，以高效且準(zhǔn)確的方式實現(xiàn)對跌倒行為的動態(tài)跟蹤和檢測。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于檢測人體跌倒的方法，該方法可以包括：獲得多個連續(xù)的視頻幀；針對該多個連續(xù)的視頻幀中的每一個視頻幀執(zhí)行以下步驟：(a)提取該視頻幀的人體輪廓二值圖和運動歷史圖，(b)基于該人體輪廓二值圖來確定人體輪廓寬度并且根據(jù)該人體輪廓寬度的變化來定位人體頭部區(qū)域，(c)使用該人體頭部區(qū)域和該運動歷史圖來計算人體頭部運動方向，(d)對該人體輪廓二值圖進(jìn)行橢圓擬合，以計算橢圓輪廓的寬高比；基于每一個視頻幀的所計算出的人體頭部運動方向來確定人體頭部運動方向變化趨勢，并且基于每一個視頻幀的所計算出的橢圓輪廓的寬高比來確定橢圓輪廓的寬高比變化趨勢；以及根據(jù)該人體頭部運動方向變化趨勢和該橢圓輪廓的寬高比變化趨勢來檢測人體是否跌倒。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種檢測人體跌倒的裝置，該裝置可以包括：存儲器；以及耦合至該存儲器的處理器，其中該處理器被配置成：獲得多個連續(xù)的視頻幀；針對該多個連續(xù)的視頻幀中的每一個視頻幀執(zhí)行以下步驟：(a)提取該視頻幀的人體輪廓二值圖和運動歷史圖，(b)基于該人體輪廓二值圖來確定人體輪廓寬度并且根據(jù)該人體輪廓寬度的變化來定位人體頭部區(qū)域，(c)使用該人體頭部區(qū)域和該運動歷史圖來計算人體頭部運動方向，(d)對該人體輪廓二值圖進(jìn)行橢圓擬合，以計算橢圓輪廓的寬高比；基于每一個視頻幀的所計算出的人體頭部運動方向來確定人體頭部運動方向變化趨勢，并且基于每一個視頻幀的所計算出的橢圓輪廓的寬高比來確定橢圓輪廓的寬高比變化趨勢；以及根據(jù)該人體頭部運動方向變化趨勢和所述橢圓輪廓的寬高比變化趨勢來檢測人體是否跌倒。

通過采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，能夠準(zhǔn)確、高效地檢測人體跌倒行為，從而實現(xiàn)對跌倒行為的動態(tài)跟蹤和可靠檢測。

通過閱讀下面的詳細(xì)描述并參考相關(guān)聯(lián)的附圖，這些及其他特點和優(yōu)點將變得顯而易見。應(yīng)該理解，前面的概括說明和下面的詳細(xì)描述只是說明性的，不會對所要求保護(hù)的各方面形成限制。

附圖說明