[發明專利]一種智能養老監控預警系統和方法

在審

• 申請號: 202110228757.6
• 申請日: 2021-03-02
• 公開（公告）號: CN112861769A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 劉詔書;鄭舟;白浩;吉飛;葛錦智;段鈞
• 申請（專利權）人: 武漢愛科森網絡科技有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08;G16Y10/60;G16Y20/40;G16Y40/10
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 廖誠程

本發明公開了一種智能養老監控預警系統和方法，涉及智能養老領域，該系統包括圖像采集模塊、圖像識別模塊、決策模塊和預警模塊構成；所述圖像采集模塊用于拍攝居家老人的日常生活圖像；所述圖像識別模塊用于對圖像采集模塊所采集的圖像信息進行行為姿態識別，即通過對步態進行識別，即提取步態特征；所述決策模塊根據行為姿態識別結果判斷是否有異常情況，且在有異常情況時發送預警信息至報警模塊、家屬的移動設備或/和者相關平臺；所述預警模塊，其設置在居家老人的家中，當收到決策模塊的預警信息時，進行報警，提醒老人停止當前動作，進行休息。本發明能夠在危險發生前進行預警，有效降低老人跌倒的風險。

技術領域

本發明涉及智能養老領域，具體涉及一種智能養老監控預警系統和方法。

背景技術

中國人口老齡化趨勢日漸明顯，養老已成為社會焦點問題之一，由于經濟、理念和醫療緊缺等原因的影響，大多老人選擇居家養老，子女在下班后可以照顧父母，而在上班時，老人大多獨居在家，仍然存在一定的隱患，而請看護人員的成本較高。

目前出現了一些居家養老看護系統，通過使用智能家居的碎片化應用，如采用寬帶或窄帶物聯網邊緣端設備對老人的身體健康狀態和行為活動進行監測和數據采集，一旦有危險情況發生則觸發預警并推送給老人的家人，邊緣端設備包括攝像頭和攝像機，主要聚焦于老人居家安防的監控和防護，但是，現有的看護系統在發生危險后才進行預警，沒有起到預警作用。

發明內容

針對現有技術中存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種智能養老監控預警系統和方法，能夠在危險發生前進行預警，有效降低老人跌倒的風險。

為達到以上目的，本發明采取的技術方案是：

一種智能養老監控預警系統，包括圖像采集模塊、圖像識別模塊、決策模塊和預警模塊構成；

所述圖像采集模塊用于拍攝居家老人的日常生活圖像；

所述圖像識別模塊用于對圖像采集模塊所采集的圖像信息進行行為姿態識別，即通過對步態進行識別，即提取步態特征；

所述決策模塊根據行為姿態識別結果判斷是否有異常情況，且在有異常情況時發送預警信息至報警模塊、家屬的移動設備或/和者相關平臺；

所述預警模塊，其設置在居家老人的家中，當收到決策模塊的預警信息時，進行報警，提醒老人停止當前動作，進行休息。

進一步的，所述圖像識別模塊包括一卷積神經網絡，該卷積神經網絡包括順次連接的卷積層、池化層和全連接層。

進一步的，所述卷積層包括若干卷積核，每個卷積核生成對應的一個新的圖像，每個新的圖像對應一通道，當卷積內核的數量為m時，有m個相應的輸出通道，將新的圖像通過池化層后輸出到全連接層；

原始圖像大小為6x6，對應Y矩陣，使用三個3x3x3的卷積核處理，3個卷積核分別為N⁽¹⁾、N⁽²⁾、N⁽³⁾，使用該卷積核對圖像進行處理的過程為公式一：

矩陣Y通過N^(k)轉換為矩陣Z，具體參見公式二：

矩陣Y中Yij對應圖像中[i,j]點的像素大小，N^(k)為對應的卷積核，本實施例中，卷積核為N⁽¹⁾、N⁽²⁾或N⁽³⁾，根據圖片的特征，按照公式三設定值：

當步長為1時，計算矩陣Z，Z_ij通過公式四計算：