[發(fā)明專利]一種基于FMCW的人體摔倒的檢測方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202011210306.1
• 申請日: 2020-11-03
• 公開（公告）號: CN112180359A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱夢婷
• 申請（專利權(quán)）人: 常州百芝龍智慧科技有限公司
• 主分類號: G01S13/58
• 分類號: G01S13/58;G01S7/41;G06K9/00;G06N3/04
• 代理公司: 南京蘇博知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32411
• 代理人: 陳婧

本發(fā)明公開了一種基于FMCW的人體摔倒的檢測方法，首先獲取多種人體行為數(shù)據(jù)，并進(jìn)行打標(biāo)簽處理，同時根據(jù)得到的中頻信號和接受天線的排列計(jì)算出對應(yīng)的距離參數(shù)和多普勒速度參數(shù)、水平角參數(shù)和俯仰角參數(shù)；接著利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提取識別出非正常行為，并根據(jù)輸入的點(diǎn)云信息提取出兩種質(zhì)心信息，包括心臟質(zhì)心信息和人體軀干質(zhì)心信息；其次，將提取出的特征向量輸入多層感知神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行訓(xùn)練，判斷獲取的所有行為數(shù)據(jù)中是否出現(xiàn)非正常行為，結(jié)合利用閾值法判斷兩種所述質(zhì)心信息的方向，綜合判斷是否出現(xiàn)摔倒行為，能夠?qū)λさ剐袨檫M(jìn)行全面監(jiān)測。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及人體摔倒檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于FMCW的人體摔倒的檢測方法。

背景技術(shù)

在科技飛速發(fā)展的同時，人口老年化已經(jīng)成為一種趨勢。人口老齡化的問題越來越多，越來越多的國家也逐漸重視老年人的健康生活問題。

根據(jù)醫(yī)療調(diào)查顯示，有許多老人在一年中可能會有一次的摔倒經(jīng)歷，而且這樣的摔倒經(jīng)常可能發(fā)生在衛(wèi)生間，浴室。目前傳統(tǒng)的穿戴式的摔倒檢測設(shè)備，老人在進(jìn)行洗漱時有可能將其摘除，這些產(chǎn)品需要離身充電，老人有可能忘記佩戴等等因素，都不能對老年人的摔倒行為進(jìn)行全面監(jiān)測。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于FMCW的人體摔倒的檢測方法，能夠?qū)λさ剐袨檫M(jìn)行全面監(jiān)測。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于FMCW的人體摔倒的檢測方法，包括以下步驟：

根據(jù)獲取的行為數(shù)據(jù)進(jìn)行信息提取，并進(jìn)行空間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換；

利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提取識別出非正常行為，并根據(jù)輸入的點(diǎn)云信息提取出兩種質(zhì)心信息；

利用閾值法判斷兩種所述質(zhì)心信息的方向，并結(jié)合特征向量的訓(xùn)練結(jié)果，判斷是否出現(xiàn)摔倒行為。

其中，根據(jù)獲取的行為數(shù)據(jù)進(jìn)行信息提取，并進(jìn)行空間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，包括：

獲取多種人體行為數(shù)據(jù)，并進(jìn)行打標(biāo)簽處理，同時將獲取的發(fā)射信號和回波信號依次經(jīng)過混頻器和低通濾波器后，根據(jù)得到的中頻信號計(jì)算出對應(yīng)的距離參數(shù)和多普勒速度參數(shù)。

其中，根據(jù)獲取的行為數(shù)據(jù)進(jìn)行信息提取，并進(jìn)行空間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，還包括：

分別根據(jù)接受天線的水平排列和垂直排列，通過不同通道的傅立葉變換相位變化得到對應(yīng)的水平角參數(shù)和俯仰角參數(shù)。

其中，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提取識別出非正常行為，并根據(jù)輸入的點(diǎn)云信息提取出兩種質(zhì)心信息，包括：

根據(jù)獲取的點(diǎn)云信息提取出對應(yīng)的心臟質(zhì)心信息，同時根據(jù)所有點(diǎn)的空間信息集合，提取人體軀干質(zhì)心信息。

其中，利用閾值法判斷兩種所述質(zhì)心信息的方向，并結(jié)合特征向量的訓(xùn)練結(jié)果，判斷是否出現(xiàn)摔倒行為，包括：

將提取出的特征向量輸入多層感知神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行訓(xùn)練，判斷獲取的所有行為數(shù)據(jù)中是否出現(xiàn)非正常行為。

其中，利用閾值法判斷兩種所述質(zhì)心信息的方向，并結(jié)合特征向量的訓(xùn)練結(jié)果，判斷是否出現(xiàn)摔倒行為，還包括：

根據(jù)提取出的所述心臟質(zhì)心信息和所述人體軀干質(zhì)心信息，判斷兩種質(zhì)心信息的Z方向是否向下，且大于設(shè)定的第一閾值，并判斷兩者質(zhì)心信息在Z方向上的設(shè)定值的差值是否在設(shè)定閾值范圍內(nèi)。