[發(fā)明專利]基于超寬帶雷達的老年人活動能力評估方法及系統(tǒng)

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• 申請日: 2022-08-31
• 公開（公告）號: CN115469301A
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張澤宇;陳吉勝
• 申請（專利權(quán)）人: 云知聲智能科技股份有限公司
• 主分類號: G01S13/72
• 分類號: G01S13/72;G01S13/58;G06V40/20;G06V10/762;G06N7/00
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本發(fā)明公開一種基于超寬帶雷達的老年人活動能力評估方法及系統(tǒng)，該方法通過分布在房間內(nèi)的超寬帶雷達傳感器對人體目標進行步態(tài)識別和目標跟蹤；步態(tài)識別過程中，通過人體目標個體之間的特征差異進行步態(tài)數(shù)據(jù)和目標身份的關(guān)聯(lián)，根據(jù)關(guān)聯(lián)結(jié)果進行人體目標的疾病預(yù)警；目標跟蹤過程中，通過超寬帶雷達傳感器的雷達信號獲取人體目標所在位置及行走軌跡，分析人體目標的目標速度及在指定區(qū)域的停留時長，以對人體目標進行行為推斷；根據(jù)人體目標的疾病預(yù)警和行為推斷結(jié)果，進行人體目標的日常活動能力評估。本發(fā)明通過超寬帶雷達實現(xiàn)對老年人活動能力的自動評估，規(guī)避了傳統(tǒng)人工挨個評估造成的巨大工作量，能夠做到老年人能力變化的實時更新。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于超寬帶雷達的老年人活動能力評估方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，對于老年人活動能力評估，需要護工上門一對一，對老年人的活動能力情況進行觀察以及口頭詢問，然后錄入線上信息化多維(穿衣、行走、淋浴、吃飯、交流等)表單；評估維度多而雜，單人評估耗時至少在15分鐘。

通常人工的老年人能力評估，很多情況下是在老人入住養(yǎng)老機構(gòu)的時候進行一次，之后幾乎不進行主動更新。進而在老年人能力發(fā)生變化時不能自動更新老年人活動能力等級，無法第一時間對老年人配備對應(yīng)的護理工作。

綜上所述，亟需一種替代人工的老年人活動能力評估技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容

為此，本發(fā)明提供一種基于超寬帶雷達的老年人活動能力評估方法及系統(tǒng)，解決人工評估工作量大及難以做到老年人能力變化的實時更新問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：基于超寬帶雷達的老年人活動能力評估方法，包括：

通過分布在房間內(nèi)的超寬帶雷達傳感器對人體目標進行步態(tài)識別和目標跟蹤；

所述步態(tài)識別過程中，通過所述人體目標個體之間的特征差異進行步態(tài)數(shù)據(jù)和目標身份的關(guān)聯(lián)，根據(jù)關(guān)聯(lián)結(jié)果進行所述人體目標的疾病預(yù)警；

所述目標跟蹤過程中，通過所述超寬帶雷達傳感器的雷達信號獲取所述人體目標所在位置及行走軌跡，分析所述人體目標的目標速度及在指定區(qū)域的停留時長，以對所述人體目標進行行為推斷；

根據(jù)所述人體目標的疾病預(yù)警和行為推斷結(jié)果，進行所述人體目標的日常活動能力評估。

作為基于超寬帶雷達的老年人活動能力評估方法優(yōu)選方案，所述步態(tài)識別過程中：

使用超寬帶雷達傳感器對所述人體目標行走進行感知，將感知到的無線信號通過信號處理得到3D點云步態(tài)數(shù)據(jù)；使用聚類算法將3D點云步態(tài)數(shù)據(jù)分隔開，并使用多目標匹配算法將分隔開的數(shù)據(jù)分別與歷史數(shù)據(jù)進行追蹤匹配，得到所述人體目標的3D點云步態(tài)數(shù)據(jù)序列，對3D點云步態(tài)數(shù)據(jù)序列使用步態(tài)識別算法進行步態(tài)特征提取與分析進以進行所述人體目標識別。

作為基于超寬帶雷達的老年人活動能力評估方法優(yōu)選方案，所述步態(tài)識別過程中，獲取所述人體目標的特征動作，根據(jù)特征動作判斷所述人體目標的關(guān)節(jié)活動差異性，以確定所述人體目標的身份信息。

作為基于超寬帶雷達的老年人活動能力評估方法優(yōu)選方案，所述目標跟蹤過程中：

采用非視距環(huán)境下改進的卡爾曼濾波的定位算法NLOS-K、利用貝葉斯壓縮感知來消除爬行波影響的算法BCs-cw和利用加權(quán)最小二乘法實現(xiàn)NLOS環(huán)境下的軌跡追蹤算法N-WLS；

行為推斷過程中，根據(jù)動作識別和目標跟蹤的融合結(jié)果和運動參數(shù)對所述個體目標的整體行為進行判斷。

作為基于超寬帶雷達的老年人活動能力評估方法優(yōu)選方案，所述人體目標的日常活動能力評估過程中，結(jié)合日常生活能力量表對軀體功能或失能程度進行評估，以對所述個體目標進行長期監(jiān)測和輔助診斷。