一种探测老人跌倒并报警的方法与流程

1.本发明涉及老人安全检测技术领域，尤其涉及一种探测老人跌倒并报警的方法。


背景技术：

2.随着我国人口老龄化的加剧和期望寿命的延长，独居老人的居家健康安全成为当今社会首要解决的问题。通过传感器的ai技术来解决独居老年人的医疗保健问题逐渐成为热门的研究领域。而根据相关调查显示，独居老年人到医院因伤就诊的病例中，跌倒病已经超过的50％；伤情严重需要住院的病例中80％为跌倒病例。因而如果跌倒后不能及进行适当的治疗的话，伤情会进一步恶化。现目前采用的跌倒判断包括人体穿戴的方式：如戴在手上的手环、手表、挂在脖子上的卡片以及挂在腰部的产品，都有一个共同点就是要在人的身上，如果忘记穿戴就不能起到判断作用，从而失去了实际使用意义。
3.因此需要研发出一种探测老人跌倒并报警的方法来解决上述问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的就在于为了解决上述问题设计了一种探测老人跌倒并报警的方法。
5.本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
6.一种探测老人跌倒并报警的方法，包括以下步骤：
7.s1、通过点阵红外传感器采集数据，产生动态背景，将8*8热成像的点阵数据读取出来,并且计算出每个点的第一前10秒采集的数据平均值和第二前10秒的采集的数据平均值，分别作为每个像素点的第一前10秒和第二前10秒的背景值；
8.s2、将当前帧数据的各个像素点的数据减去第一前10秒和第二前10秒各个像素点背景值并且相加起来，计算出第一前10秒和第二前10秒的去背景总和；
9.s3、将当前各个像素点的值分别与第一前10秒背景值、第二前10秒背景值、s2步骤中得到的数据按照64点得出的平均值作比较；若当前的像素点的值大于第一前10秒背景值、第二前10秒背景值、s2步骤中得到的数据按照64点得出的平均值中的任意一个，则判定为该像素点对应的区域热量增加；小于则认为该像素点对应的区域热量减少，并对这个变化进行增加累计和减少累计，得出每个像素点对应的温区热量增加或者减少的过程；
10.s4、如果出现位于上半区域内的有像素点增加或者减少，则判断有热源在活动；
11.s5、在有热源在活动的情况下，继续判断，如果出现上半区域有热源减少，且下部区域有热源增加或者下部对应于上半区域减少的区域的同列区域存在相对高温，则发出跌倒报警。
12.优选地，上半区域为在8*8热成像的点阵中，从上向下1-8行中，位于1-4行内的区域；下半区域为在8*8热成像的点阵中，从上向下1-8行中，位于5-8行内的区域。
13.具体地，在步骤s5中，上半区域热源减少，下半区域存在像素点值增加，且像素点为增加横向位置时候，则判断作出侧倒报警。
14.具体地，在步骤s5中，人站立时位于一列区域，当该列上半区域热源减少，该列下
半区域的像素点值增加，则判断作出前倒报警。
15.具体地，在步骤s5中，人站立时位于一列区域，当该列上半区域热源减少，该列下半区域有相对高温的像素点，则判断作出仰倒报警。
16.进一步地，一种探测老人跌倒并报警的方法，还包括步骤s6：在步骤s5进行报警过程中，如果又出现上部有热源移动或者处于活动状态，则取消报警。
17.更进一步地，一种探测老人跌倒并报警的方法，还包括步骤s7：将当前数据队列的方式转入到背景缓存数据中，作为步骤s1-s6中的第一前10秒和第二前10秒的背景值的数据来源。
18.本发明的有益效果在于：
19.本技术对应的产品无须穿戴，可以24小时活动量监测数据、摔倒探测及sos紧急求救，可以使受到跌倒损伤的老年人尽快的接受到相关治疗；另外，采用点阵红外传感器进行数据采集，可以根据独特的判断方法准确的判断用户的跌倒种类，从而确定跌倒的严重程度，以便做出报警。
附图说明
20.图1为本发明的流程示意图；
21.图2为本发明中侧倒场景示意图；
22.图3为本发明中前倒场景示意图；
23.图4为本发明中仰倒场景示意图。
具体实施方式
24.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
25.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
27.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
28.此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
29.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连
接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
30.下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细说明。
31.如图1所示，一种探测老人跌倒并报警的方法，包括以下步骤：
32.s1、通过点阵红外传感器采集数据，产生动态背景，将8*8热成像的点阵数据读取出来,并且计算出每个点的第一前10秒采集的数据平均值和第二前10秒的采集的数据平均值，分别作为每个像素点的第一前10秒和第二前10秒的背景值；
33.s2、将当前帧数据的各个像素点的数据减去第一前10秒和第二前10秒各个像素点背景值并且相加起来，计算出第一前10秒和第二前10秒的去背景总和；
34.s3、将当前各个像素点的值分别与第一前10秒背景值、第二前10秒背景值、s2步骤中得到的数据按照64点得出的平均值作比较；若当前的像素点的值大于第一前10秒背景值、第二前10秒背景值、s2步骤中得到的数据按照64点得出的平均值中的任意一个，则判定为该像素点对应的区域热量增加；小于则认为该像素点对应的区域热量减少，并对这个变化进行增加累计和减少累计，得出每个像素点对应的温区热量增加或者减少的过程；
35.s4、如果出现位于上半区域内的有像素点增加或者减少，则判断有热源在活动；
36.s5、在有热源在活动的情况下，继续判断，如果出现上半区域有热源减少，且下部区域有热源增加或者下部对应于上半区域减少的区域的同列区域存在相对高温，则发出跌倒报警。
37.s6、在步骤s5进行报警过程中，如果又出现上部有热源移动或者处于活动状态，则取消报警。
38.s7、将当前数据队列的方式转入到背景缓存数据中，作为步骤s1-s6中的第一前10秒和第二前10秒的背景值的数据来源。
39.上半区域为在8*8热成像的点阵中，从上向下1-8行中，位于1-4行内的区域；下半区域为在8*8热成像的点阵中，从上向下1-8行中，位于5-8行内的区域。
40.如图2所示，在步骤s5中，上半区域热源减少，下半区域存在像素点值增加，且像素点为增加横向位置时候，则判断作出侧倒报警。当人体从站立向左、右侧倒下时，会有站立和倒下两种状态，根据两种状态判断是根据以下例子说明。
41.当人体站立时状态对应到热成像传感器的点阵区域中像素点(s1、s2、s3、sl4)具体实际情况由站立的姿势和距离决定；当人体倒下的状态对应热成像传感器点阵区域中的像素点(l1、l2、l3、sl4)具体实际情况由倒下的姿势和距离决定；由于人体倒下的实际过程很短，站立和倒下的两个状态持续时间相对较长，当人体从站立状态变为倒下的状态，对应热成像传感器点阵区域中的像素点的变化位是由s1、s2、s3像素点减少而l1、l2、l3像素点增加。由于将热成像传感器分为上半区域和下半区域，s1、s2位于上半区域，s3、sl4、l1、l2、l3位于下半区域，那么就存在位于上半区域内的2个像素点值减少，位于下半区域的l1、l2、l3像素点值增加，已经满足这样的条件的可作为侧倒报警。
42.如图3所示，在步骤s5中，人站立时位于一列区域，当该列上半区域热源减少，该列下半区域的像素点值增加，则判断作出前倒报警。根据图3所述，当人体从站立向前侧倒下，
会有站立和倒下两个状态；当人体站立时对应到热成像传感器点阵区域图中的像素点(s1、s2、s3、sl4)具体实际情况由站立的姿势和距离决定；当人体倒下的状态对应热成像传感器点阵区域图中像素点(l1、sl4)具体实际情况由倒下的姿势和距离决定。由于人体倒下的实际过程很短，站立和倒下的两个状态持续时间相对较长，当人体从站立状态变为倒下的状态，对应热成像传感器点阵区域中的像素点的变化是由s1、s2、s3减少,l1增加；由于将热成像传感器分为上半区域和下半区域，s1、s2位于上半区域，s3、sl4、l1位于下半区域，那么就存在位于上半区域内的2个像素点值减少，位于下半区域的l1值增加，由于l1与s1、s2位于同一行，对于满足这样的条件的可作为前倒报警。
43.如图4所示，在步骤s5中，人站立时位于一列区域，当该列上半区域热源减少，该列下半区域有相对高温的像素点，则判断作出仰倒报警。当人体从站立向后倒下，会有站立和倒下两个状态。站立时候对应到传感器中的区域图中的像素点(s1、s2、s3、sl4)具体实际情况由站立的姿势和距离决定；当人体倒下的状态对应热成像传感器点阵区域图中的像素点sl4，具体实际情况由倒下的姿势和距离决定。由于人体倒下的实际过程很短，站立和倒下的两个状态持续时间相对较长，当人体从站立状态变为倒下的状态，对应热成像传感器中的像素点的变化是由s1、s2、s3减少；由于将热成像传感器分为上半区域和下半区域，s1、s2位于上半区域，那么就存在位于上半区域内的2个像素点值减少，位于下半区域的sl4与相邻的像素点值会形成相对的高温点，由于sl4与s1、s2位于同一行；对于满足这样的条件的可作为仰倒报警。
44.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。