[發(fā)明專利]特征強(qiáng)化與數(shù)據(jù)擴(kuò)增方法及其動(dòng)作檢測(cè)裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110274428.5
• 申請(qǐng)日: 2021-03-15
• 公開（公告）號(hào): CN114863640A
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張鉉宗;周顥恭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 緯創(chuàng)資通股份有限公司
• 主分類號(hào): G08B21/04
• 分類號(hào): G08B21/04;G06K9/62
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 解錕

一種特征強(qiáng)化與數(shù)據(jù)擴(kuò)增方法，用于一動(dòng)作檢測(cè)裝置，包括取得至少一時(shí)頻譜圖；以及對(duì)該至少一時(shí)頻譜圖進(jìn)行一特征強(qiáng)化處理，以強(qiáng)化該至少一時(shí)頻譜圖中對(duì)應(yīng)于至少一動(dòng)作的至少一特征并產(chǎn)生至少一特征強(qiáng)化時(shí)頻譜圖；其中，該特征強(qiáng)化處理包括一方向性濾波。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開是指一種特征強(qiáng)化與數(shù)據(jù)擴(kuò)增方法及其動(dòng)作檢測(cè)裝置，尤指一種可強(qiáng)化時(shí)頻譜圖中跌倒動(dòng)作的特征以避免誤報(bào)，并通過(guò)數(shù)據(jù)擴(kuò)增算法增加跌倒數(shù)據(jù)的數(shù)量以增強(qiáng)模型泛化能力的特征強(qiáng)化與數(shù)據(jù)擴(kuò)增方法及其動(dòng)作檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)

以現(xiàn)行的動(dòng)作檢測(cè)技術(shù)來(lái)說(shuō)，動(dòng)作檢測(cè)技術(shù)可依據(jù)檢測(cè)對(duì)象(例如是長(zhǎng)者、病患或幼兒)的快速動(dòng)作來(lái)判斷出檢測(cè)對(duì)象是否發(fā)生跌倒、滑倒或碰撞，用于提供警報(bào)以告知檢測(cè)對(duì)象的照顧者。使用連續(xù)雷達(dá)波的跌倒檢測(cè)屬于非圖像式，有良好的隱私性，能夠長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)測(cè)外更為人性化。

在此情況下，潛在跌倒動(dòng)作的時(shí)頻譜圖具有隨機(jī)震動(dòng)般的噪聲擾動(dòng)，而主要判斷跌倒與非跌倒的特征，是頻譜能量分布上的差異。然而，跌倒與部分非跌倒動(dòng)作的時(shí)頻譜圖特征相似，即使經(jīng)訓(xùn)練后模型仍容易發(fā)生誤報(bào)。

此外，訓(xùn)練集數(shù)據(jù)搜集來(lái)源一部分由現(xiàn)場(chǎng)搜集實(shí)際數(shù)據(jù)，另一部分于實(shí)驗(yàn)室仿真跌倒數(shù)據(jù)。然而，跌倒數(shù)據(jù)搜集困難，自行仿真跌倒動(dòng)作也具有一定風(fēng)險(xiǎn)，因此訓(xùn)練集數(shù)據(jù)分布相當(dāng)不均衡(跌倒較非跌倒動(dòng)作少很多)，致使模型能夠?qū)W習(xí)到跌倒特征的權(quán)重較低。

有鑒于此，已知技術(shù)實(shí)有改進(jìn)之必要。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本公開的主要目的即在于提供一種可強(qiáng)化時(shí)頻譜圖中跌倒動(dòng)作的特征以避免誤報(bào)，并通過(guò)數(shù)據(jù)擴(kuò)增算法增加跌倒數(shù)據(jù)的數(shù)量以增強(qiáng)模型泛化能力的特征強(qiáng)化與數(shù)據(jù)擴(kuò)增方法及其動(dòng)作檢測(cè)裝置。

本申請(qǐng)揭示一種特征強(qiáng)化與數(shù)據(jù)擴(kuò)增方法，用于檢測(cè)至少一待測(cè)對(duì)象的至少一動(dòng)作，包括取得至少一時(shí)頻譜圖；以及對(duì)該至少一時(shí)頻譜圖進(jìn)行一特征強(qiáng)化處理，以強(qiáng)化該至少一時(shí)頻譜圖中對(duì)應(yīng)于該至少一動(dòng)作的至少一特征并產(chǎn)生至少一特征強(qiáng)化時(shí)頻譜圖；其中，該特征強(qiáng)化處理包括一方向性濾波。

本申請(qǐng)還揭示一種動(dòng)作檢測(cè)裝置，包括一處理器，用來(lái)執(zhí)行一程序；以及一儲(chǔ)存單元，耦接于該處理器，用來(lái)儲(chǔ)存該程序；其中該程序用來(lái)指示該處理器執(zhí)行以下步驟取得至少一時(shí)頻譜圖；以及對(duì)該至少一時(shí)頻譜圖進(jìn)行一特征強(qiáng)化處理，以強(qiáng)化該至少一時(shí)頻譜圖中對(duì)應(yīng)于至少一動(dòng)作的至少一特征并產(chǎn)生至少一特征強(qiáng)化時(shí)頻譜圖；其中，該特征強(qiáng)化處理包括一方向性濾波。

附圖說(shuō)明

圖1為依據(jù)本公開的一實(shí)施例實(shí)現(xiàn)的一動(dòng)作檢測(cè)裝置與一區(qū)域的示意圖。

圖2為動(dòng)作檢測(cè)裝置的一操作示意圖。

圖3為一跌倒動(dòng)作時(shí)頻譜圖與一非跌倒動(dòng)作時(shí)頻譜圖的示意圖。

圖4為依據(jù)本公開的一實(shí)施例實(shí)現(xiàn)的一特征強(qiáng)化與數(shù)據(jù)擴(kuò)增流程的示意圖。

圖5為依據(jù)本公開的一實(shí)施例實(shí)現(xiàn)的正規(guī)化時(shí)頻譜圖的示意圖。

圖6為依據(jù)本公開的一實(shí)施例實(shí)現(xiàn)的濾波時(shí)頻譜圖的示意圖。

圖7為依據(jù)本公開的一實(shí)施例實(shí)現(xiàn)的不同方向性的窗口的示意圖。

圖8為依據(jù)本公開的一實(shí)施例實(shí)現(xiàn)的一特征強(qiáng)化流程的示意圖。

圖9為依據(jù)本公開的一實(shí)施例實(shí)現(xiàn)的一頻譜能量及一頻譜能量直方圖的示意圖。

圖10為依據(jù)本公開的一實(shí)施例實(shí)現(xiàn)的一濾波時(shí)頻譜圖與方向?yàn)V波時(shí)頻譜圖的示意圖。

圖11為依據(jù)本公開的一實(shí)施例進(jìn)行一屏蔽操作及一非線性扭曲操作的示意圖。

具體實(shí)施方式