[發明專利]一種基于場景識別的室內跌倒檢測方法和系統

有效

• 申請號: 202111054520.7
• 申請日: 2021-09-09
• 公開（公告）號: CN113743339B
• 公開（公告）日: 2023-10-03
• 發明（設計）人: 劉軍清;嚴兵;康維
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: G06V20/40
• 分類號: G06V20/40;G06V10/26;G06V40/20;G06T7/269;G08B21/04
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理有限公司 11562
• 代理人: 李娜

本申請公開了基于場景識別的室內跌倒檢測方法和系統，本方法包括：采集監測區視頻影像數據；場景類別判斷，切割出單人畫面；截取單人視頻數據，并進行多模態處理；根據多模態數據和預置跌倒檢測網絡，進行跌倒判斷；本系統包括影像采集單元、場景分類單元、多模態處理單元和跌倒判斷單元；影像采集單元用于采集監測區視頻影像數據；場景分類單元用于場景類別判斷并標示單人畫面，多模態處理單元用于進行多模態處理，生成多模態數據，跌倒判斷單元用于進行跌倒判斷。本申請方法簡單，避免了大量無人場景和多人場景下的無效計算，利用多模態數據，提高了跌倒檢測準確率。

技術領域

本申請屬于深度學習和計算機視覺技術領域，具體涉及一種基于場景識別的室內跌倒檢測方法和系統。

背景技術

跌倒是高齡老人受傷并死亡的主要原因，老年人由于身體素質體能下降或各種疾病的困擾，跌倒后沒有及時獲得幫助導致受傷的概率激增。傳統的跌倒檢測方法是佩戴可穿戴設備，通過獲取相應的行為特征來判斷是否發生跌倒行為。對于可穿戴設備，老人很容易忘記穿戴或者穿戴相關設備影響正常生活，采用這種方式成本較高。

現階段很多家庭會在家里裝上攝像頭，但是這種攝像頭的作用只是簡單監控，沒有對監控數據進行利用。大量視頻數據完全可以應用于室內跌倒檢測的應用中。通過智慧監控系統可以幫助那些獨居人士，給他們的生活提供一定的安全保障。

因此，為了提高跌倒檢測的準確率和減少跌倒檢測過程中不必要的計算，急需一種高效的跌倒檢測方法。

發明內容

本申請提出了一種基于場景識別的室內跌倒檢測方法和系統，識別室內單人場景中的人體目標，對單人場景的圖片和視頻片段進行多模態數據處理，由跌倒檢測網絡進行跌倒情形的判斷。

為實現上述目的，本申請提供了如下方案：

一種基于場景識別的室內跌倒檢測方法，包括如下步驟：

采集監測區視頻影像數據；

基于所述監測區視頻影像數據，進行場景類別判斷，所述場景類別包括無人場景、單人場景和多人場景，基于所述單人場景，切割出單人畫面；

基于所述單人畫面，從所述監測區視頻影像數據中截取包含所述單人畫面的視頻數據，生成單人視頻數據，并對所述單人畫面和所述單人視頻數據進行多模態處理，生成多模態數據；

根據所述多模態數據和預置跌倒檢測網絡，進行跌倒判斷，完成基于場景識別的室內跌倒檢測。

優選的，進行所述場景類別判斷的方法包括：使用目標檢測算法，識別所述監測區視頻影像數據中的場景畫面人數，當所述場景畫面人數為1時，從所述監測區視頻影像數據中切割出所述單人畫面，當所述場景畫面人數不為1時，不做處理。

優選的，所述多模態處理包括單人畫面處理和單人視頻處理；

所述多模態數據包括人體目標裁切圖片數據、單人視頻數據、單人視頻光流數據和單人視頻前景序列數據。

優選的，所述單人畫面處理的方法包括：

使用目標檢測算法檢測單人場景中的人體目標，并切割出人體錨框，生成人體目標錨框坐標數據；

根據所述人體目標錨框坐標數據，構建尺度特征；

基于所述尺度特征，采用異常點算法計算出所述尺度特征的正常范圍和異常值，根據所述正常范圍達到最佳裁切尺寸；

對所述單人畫面進行裁剪和等比例縮放處理，達到所述人體目標裁切圖片數據。

優選的，所述單人視頻處理的方法包括：

基于所述單人畫面，從所述監測區視頻影像數據中截取包含所述單人畫面的視頻數據，生成單人視頻數據；