[發(fā)明專利]基于加速度的人體跌倒識別方法、裝置和電子設(shè)備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110299840.2
• 申請日: 2021-03-19
• 公開（公告）號: CN112926499A
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 柳成蔭;韓喜雙
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（深圳）
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08;G06N20/10
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 熊永強(qiáng)

本申請涉及跌倒識別技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種基于加速度的人體跌倒識別方法、裝置和電子設(shè)備，其中，基于加速度的人體跌倒識別方法包括：獲取跌倒識別數(shù)據(jù)集；根據(jù)所述跌倒識別數(shù)據(jù)訓(xùn)練集和預(yù)設(shè)的n個第一模型，得到跌倒識別模型，其中，n為大于或等于1的整數(shù)；獲取待識別的加速度數(shù)據(jù)，其中，所述加速度數(shù)據(jù)由設(shè)置于樓板上的加速度傳感器采集，所述加速度數(shù)據(jù)用于標(biāo)識樓板振動時的加速度；將所述加速度數(shù)據(jù)輸入所述跌倒識別模型，得到對所述加速度數(shù)據(jù)對應(yīng)的跌倒識別結(jié)果。通過本申請所提供的識別方法，可以實(shí)現(xiàn)對跌倒的快速識別，且不依賴于智能式穿戴設(shè)備，在保證精度和高效的同時，可以減少老年人的心理負(fù)擔(dān)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及跌倒識別技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于加速度的人體跌倒識別方法、裝置和電子設(shè)備。

背景技術(shù)

進(jìn)入21世紀(jì)以來，人口的老齡化正逐步成為一種全球性的發(fā)展趨勢。“空巢”老人由于缺少子女的陪伴，無法做到實(shí)時被監(jiān)護(hù)，一旦發(fā)生意外跌倒，將會造成不可挽回的后果。研究發(fā)現(xiàn)，跌倒老人醫(yī)療救助的成功與否，很大程度上取決于是否及時發(fā)現(xiàn)。跌倒識別的提出，可以幫助人們快速發(fā)現(xiàn)意外跌倒事件，對老人進(jìn)行及時救治并且防止老人受到二次傷害。

在跌倒識別設(shè)備方面，早在二十世紀(jì)八十年代，個人急救響應(yīng)系統(tǒng)(PersonalEmergency Response System，PERS)就已經(jīng)出現(xiàn)了，這個系統(tǒng)基于一個小的發(fā)射器，當(dāng)按鈕被按下時，發(fā)射器就會向急救中心發(fā)送信號。隨著時代的發(fā)展，目前，可以將集成有加速度計和陀螺儀的可穿戴傳感器放進(jìn)衣服、手表、手機(jī)等老人的隨身物品中，通過加速度計和陀螺儀的數(shù)據(jù)進(jìn)行跌倒識別。同時，以視覺為基礎(chǔ)的系統(tǒng)對于人類行為監(jiān)測和摔倒識別，也成為市場中一種新的選擇。

但是，在現(xiàn)有的跌倒檢測設(shè)備中，主動觸發(fā)式設(shè)備由于使用者可能無法在跌倒事故發(fā)生后按下按鈕，所以個人響應(yīng)急救系統(tǒng)應(yīng)用性不強(qiáng)；可穿戴式傳感設(shè)備通常需要熟悉設(shè)備使用的護(hù)理人員，因?yàn)椴∪私?jīng)常忘記穿戴這些設(shè)備或者更換電池；以視覺為基礎(chǔ)的系統(tǒng)面臨著隱私泄露的巨大挑戰(zhàn)，而人們通常不喜歡被監(jiān)視，尤其是在臥室或者洗手間。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本申請實(shí)施方式提供了一種基于加速度的人體跌倒識別方法、裝置和電子設(shè)備，可以在保證精度和高效的同時，實(shí)現(xiàn)對跌倒的快速識別。

第一方面，本申請的實(shí)施方式提供了一種基于加速度的人體跌倒識別方法，包括：

獲取跌倒識別數(shù)據(jù)集；

根據(jù)跌倒識別數(shù)據(jù)訓(xùn)練集和預(yù)設(shè)的n個第一模型，得到跌倒識別模型，其中，n為大于或等于1的整數(shù)；

獲取待識別的加速度數(shù)據(jù)，其中，加速度數(shù)據(jù)由設(shè)置于樓板上的加速度傳感器采集，加速度數(shù)據(jù)用于標(biāo)識樓板振動時的加速度；

將加速度數(shù)據(jù)輸入跌倒識別模型，得到對加速度數(shù)據(jù)對應(yīng)的跌倒識別結(jié)果。

在本申請的實(shí)施方式中，獲取跌倒識別數(shù)據(jù)集，包括：

建立跌倒荷載模型；

通過跌倒荷載模型生成跌倒時的多個第一數(shù)據(jù)和非跌倒時的多個第二數(shù)據(jù)；

將多個第一數(shù)據(jù)和第二數(shù)據(jù)的集合作為跌倒識別數(shù)據(jù)集。

在本申請的實(shí)施方式中，根據(jù)跌倒識別數(shù)據(jù)集和預(yù)設(shè)的n個第一模型，得到跌倒識別模型，包括：

對跌倒識別數(shù)據(jù)集進(jìn)行拆分，得到跌倒識別數(shù)據(jù)訓(xùn)練集、跌倒識別數(shù)據(jù)驗(yàn)證集和跌倒識別數(shù)據(jù)測試集；

根據(jù)跌倒識別數(shù)據(jù)訓(xùn)練集和跌倒識別數(shù)據(jù)測試集，在預(yù)設(shè)的n個第一模型中，確定1個第一模型作為第二模型；

將跌倒識別數(shù)據(jù)驗(yàn)證集輸入第二模型，得到第二結(jié)果；

根據(jù)第二結(jié)果和跌倒識別數(shù)據(jù)測試集對第二模型進(jìn)行調(diào)整，得到跌倒識別模型。