健康照护系统和健康照护方法与流程

1.本发明涉及一种健康照护系统和健康照护方法。


背景技术：

2.随着人口老龄化，有越来越多的长者需要受到照顾。目前，市面上已出现许多能监视使用者的健康状况的健康照护系统。健康照护系统大多需要用户佩带穿戴式装置，以通过穿戴式装置上的传感器来感测使用者的生理状态。然而，穿戴式装置造成的不适感经常会让使用者拒绝佩带该穿戴式装置。据此，如何提出一种在不需通过穿戴式装置的条件下监控使用者的状态的方法，是本领域人员致力的目标之一。


技术实现要素：

3.本发明提供一种健康照护系统和健康照护方法，可监视目标空间中的人员的状态。
4.本发明的一种健康照护系统，适用于监视目标空间中的人员的状态，包含处理器、存储介质、收发器以及图像获取装置。图像获取装置获取目标空间的图像数据，其中图像数据报含时间信息。存储介质存储对应于目标空间的空间分割配置。处理器耦接存储介质、收发器以及图像获取装置，并且经配置以执行：根据图像数据取得人员的姿态；根据图像数据以及空间分割配置判断人员所在的空间分割；根据姿态、空间分割以及时间信息判断人员的行为；根据行为、空间分割以及时间信息判断事件发生；以及通过收发器输出对应于事件的警示信息。
5.在本发明的一实施例中，上述的处理器根据图像数据建立对应于人员的虚拟标识符，并且根据虚拟标识符判断行为。
6.在本发明的一实施例中，上述的处理器根据图像数据、空间分割以及时间信息判断人员离开空间分割的时间段，并且响应于时间段大于时间阈值而判断事件发生。
7.在本发明的一实施例中，上述的处理器根据时间信息判断人员进行行为的时间段，并且根据时间段判断事件发生。
8.在本发明的一实施例中，上述的处理器响应于图像数据的亮度大于亮度阈值而判断图像数据为可用的，并且响应于图像数据为可用的而根据图像数据判断事件发生。
9.在本发明的一实施例中，上述的图像数据报含对应于第一时间点的第一图像以及对应于第二时间点的第二图像，其中处理器根据第一图像和第二图像的相似度判断图像数据为可用的，并且响应于图像数据为可用的而根据图像数据判断事件发生。
10.在本发明的一实施例中，上述的行为包含第一行为和第二行为，其中处理器根据行为以及时间信息判断时间段内的第一行为和第二行为的比例，并且根据比例判断事件发生。
11.在本发明的一实施例中，上述的处理器根据虚拟标识符、行为、空间分割以及时间信息产生下列的至少其中之一：空间热点图、时间热点图、轨迹图、动作比例图、进入空间分
割的时间记录以及离开空间分割的时间记录。
12.在本发明的一实施例中，上述的存储介质存储对应于人员的历史行为，其中处理器根据历史行为和行为判断事件发生。
13.本发明的一种健康照护方法，适用于监视目标空间中的人员的状态，包含：取得目标空间的图像数据以及对应于目标空间的空间分割配置，其中图像数据报含时间信息；根据图像数据取得人员的姿态；根据图像数据以及空间分割配置判断人员所在的空间分割；根据姿态、空间分割以及时间信息判断人员的行为；根据行为、空间分割以及时间信息判断事件发生；以及输出对应于事件的警示信息。
14.基于上述，本发明的健康照护系统可在未使用穿戴式装置的情况下，通过分析图像数据来判断目标空间中的人员的状态。
附图说明
15.图1根据本发明的一实施例示出一种健康照护系统的示意图；
16.图2根据本发明的一实施例示出一种健康照护方法的流程图；
17.图3根据本发明的一实施例示出目标空间的图像数据的示意图；
18.图4根据本发明的一实施例示出对应于目标空间的空间分割配置的示意图；
19.图5根据本发明的一实施例示出时间热点图的示意图；
20.图6根据本发明的一实施例示出轨迹图的示意图；
21.图7根据本发明的一实施例示出动作比例图的示意图；
22.图8根据本发明的另一实施例示出一种健康照护方法的流程图。
23.附图标记说明
24.100：健康照护系统；
25.110：处理器；
26.120：存储介质；
27.130：收发器；
28.140：图像获取装置；
29.30：图像数据；
30.40：目标空间；
31.41、42、43、44：空间分割；
32.s201、s202、s203、s204、s205、s206、s207、s801、s802、s803、s804、s805、s806：步骤。
具体实施方式
33.现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同元件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。
34.为了使本发明的内容可以被更容易明了，以下特举实施例作为本发明确实能够据以实施的范例。另外，凡可能之处，在附图及实施方式中使用相同标号的组件/构件/步骤，代表相同或类似部件。
35.图1根据本发明的一实施例示出一种健康照护系统100的示意图。健康照护系统
100适用于监视目标空间中的人员的状态。若有特定的事件发生于受监视的人员，则健康照护系统100可以是其他人员来帮助受监视的人员。此外，健康照护系统100还可产生与受监视的人员的健康状态有关的图表。图表可用以辅助用户判断受监视的人员的健康状态。健康照护系统100可包含处理器110、存储介质120、收发器130以及图像获取装置140。
36.处理器110例如是中央处理单元(central processing unit，cpu)，或是其他可程序化的一般用途或特殊用途的微控制单元(micro control unit，mcu)、微处理器(microprocessor)、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、可程序化控制器、特殊应用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、图形处理器(graphics processing unit，gpu)、图像信号处理器(image signal processor，isp)、图像处理单元(image processing unit，ipu)、算数逻辑单元(arithmetic logic unit，alu)、复杂可程序逻辑装置(complex programmable logic device，cpld)、现场可程序化逻辑门阵列(field programmable gate array，fpga)或其他类似组件或上述组件的组合。处理器110可耦接至存储介质120、收发器130以及图像获取装置140，并且存取和执行存储于存储介质120中的多个模块和各种应用程序，藉以实现健康照护系统的功能。
37.存储介质120例如是任何型态的固定式或可移动式的随机存取内存(random access memory，ram)、只读存储器(read-only memory，rom)、闪存(flash memory)、硬盘(hard disk drive，hdd)、固态硬盘(solid state drive，ssd)或类似组件或上述组件的组合，而用于存储可由处理器110执行的多个模块或各种应用程序，藉以实现健康照护系统的功能。
38.收发器130以无线或有线的方式传送及接收信号。收发器130还可以执行例如低噪声放大、阻抗匹配、混频、向上或向下频率转换、滤波、放大以及类似的操作。
39.图像获取装置140可用于获取目标空间的图像数据。目标空间可以是受监视的人员时常逗留的空间。举例来说，图像获取装置140可设置在受监视的人员的家或办公室的天花板，以获取对应于目标空间(即：家或办公室)的图像数据。图像数据可包含图像以及与图像相对应的时间信息。在一实施例中，图像获取装置140可通过鱼眼镜头来获取目标空间的图像数据。
40.图2根据本发明的一实施例示出一种健康照护方法的流程图，其中所述健康照护方法可用以监视目标空间中的人员的状态，并且所述健康照护方法可由如图1所示的健康照护系统100实施。
41.在步骤s201中，健康照护系统100的处理器110可通过图像获取装置140获取目标空间的图像数据，其中图像数据可包含图像以及与图像相对应的时间信息。图3根据本发明的一实施例示出目标空间40的图像数据30的示意图。当图像获取装置140具有鱼眼镜头时，由图像获取装置140所获取的目标空间40的图像可如图3的图像数据30所示。在本实施例中，目标空间40可包含走道、沙发、前门和浴室门等区域。
42.回到图2，在步骤s202中，处理器110可判断图像数据是否为可用的。若图像数据为可用的，则进入步骤s203。若图像数据为不可用的，则回到步骤s201。
43.在一实施例中，处理器110可根据图像数据的亮度来判断图像数据是否为可用的。具体来说，处理器110可响应于图像数据的亮度大于亮度阈值而判断图像数据为可用的，并可响应于图像数据的亮度小于或等于亮度阈值而判断图像数据为不可用的。如此，在图像
数据因亮度太小而不清晰的情况下，处理器110将不会使用所述图像数据来判断目标空间40中的人员的状态。
44.在一实施例中，处理器110可根据图像数据的不同帧之间的相似度来判断图像数据是否为可用的。具体来说，图像数据可包含对应于第一时间点的第一图像以及对应于第二时间点的第二图像，其中第一时间点可与第二时间点相异。处理器110可计算第一图像和第二图像之间的相似度。本发明并不限制计算相似度的方法。在取得第一图像和第二图像之间的相似度后，处理器110可响应于相似度大于相似度阈值而判断图像数据为可用的，并可响应于相似度小于或等于相似度阈值而判断图像数据为不可用的。如此，在图像数据的前后差异过大的情况下，处理器110将不会使用所述图像数据来判断目标空间40中的人员的状态。
45.在步骤s203中，处理器110可根据图像数据为目标空间中的人员建立虚拟标识符。举例来说，若有人员a和人员b位于目标空间40中，则处理器110可为人员a建立对应的虚拟标识符a，并可为人员b建立对应的虚拟标识符b。
46.在步骤s204中，处理器110可根据图像数据取得人员的姿态(posture)，并可根据图像数据以及空间分割配置来判断人员所在的空间分割(space division)，其中人员的姿态例如关联于人员的关节点(articulation point)。
47.具体来说，存储介质120可预存对应于目标空间40的空间分割配置。空间分割配置可用以将目标空间40区分为一或多个区域。图4根据本发明的一实施例示出对应于目标空间40的空间分割配置的示意图。在本实施例中，空间分割配置可将目标空间40分割为对应于走道的空间分割41、对应于沙发的空间分割42、对应于前门的空间分割43以及对应于浴室门的空间分割44。处理器110可根据图像数据来判断人员位于目标空间40的哪一个空间分割中，藉以确定人员的位置信息。
48.处理器110可将取得的姿态或空间分割等信息设为与虚拟标识符相关联。举例来说，将取得的姿态或空间分割等信息设为与虚拟标识符a相关联，藉以指示所述姿态或所述空间分割是对应于人员a的。
49.回到图2，在步骤s205中，处理器110可判断人员的行为。具体来说，处理器110可根据虚拟标识符、姿态、空间分割或时间信息等判断受监视的人员的行为。举例来说，处理器110可根据虚拟标识符、姿态、空间分割以及时间信息判断受监视的人员以坐姿待在空间分割42中长达数个小时，如此，则处理器110可判断所述人员的行为是“在沙发上休息”。
50.在步骤s206中，处理器110可判断是否有对应于受监视的人员的事件发生。若有事件发生，则进入步骤s207。若无事件发生，则回到步骤s201。具体来说，处理器110可根据行为、空间分割或时间信息等信息来判断是否有对应于受监视的人员的事件发生。
51.在一实施例中，处理器110可根据行为、空间分割或时间信息判断人员离开目标空间40或空间分割的时间段。若所述时间段大于时间阈值，则处理器110可判断事件发生。举例来说，处理器110可根据行为、空间分割或时间信息判断受监视的人员自代表浴室门的空间分割44离开目标空间40超过1小时。如此，代表所述人员进入浴室的时间超过1小时。人员进入浴室的时间超过1小时代表人员可能在浴室中昏倒。因此，处理器110可判断发生了“人员可能在浴室昏倒”的事件。
52.在一实施例中，处理器110可根据时间信息判断人员进行特定的行为的时间段，并
且根据时间段判断事件发生。举例来说，处理器110可根据时间信息判断人员在代表走道的分割空间41中进行“躺卧”行为的时间超过5分钟。如此，代表所述人员可能在走道上摔倒且无法自行爬起。因此，处理器110可判断发生了“人员跌倒”的事件。
53.在一实施例中，若人员进行了包含第一行为和第二行为等多种行为，则处理器110可根据多种行为和时间信息等来判断特定的时间段内的第一行为和第二行为的比例，并且根据所述比例判断事件发生。举例来说，若人员进行了“行走”和“躺卧”等多种行为，则处理器110可响应于“躺卧”行为和“行走”行为的比例过高而判断人员时常躺卧而缺乏运动。据此，处理器110可判断发生了“人员活动力状况异于其日常状况”的事件。
54.在一实施例中，存储介质120可预存对应于受监视的人员的历史行为。处理器110可根据历史行为和当前的行为来判断事件发生。举例来说，处理器110可根据人员的历史行为判断所述人员以往的每日的躺卧时间约为10小时，并可根据人员现行的行为来判断人员的每日的躺卧时间约为12小时。据此，处理器110可判断人员的躺卧时间增加了。因此，处理器101可判断发生了“人员活动力降低”的事件。
55.在步骤s207中，处理器110可通过收发器130输出对应于事件的警示信息。举例来说，当处理器110判断目标空间40中的受监视的人员跌倒时，处理器110可通过收发器130将警示信息发送给所述人员的家属或照护人员，以通知家属或照护人员尽快帮助受监视的人员。
56.在一实施例中，处理器110可根据虚拟标识符、行为、空间分割或时间信息来产生多种图表，其中所述多种图表可包含但不限于空间热点图(spatial heatmap)、时间热点图(temporal heatmap)、轨迹图(trajectory map)、动作比例图(action proportion chart)、进入空间分割的时间记录以及离开空间分割的时间记录。处理器110可通过收发器130将产生的图表输出。举例来说，处理器110可通过收发器130将产生的图表传送给用户的终端装置。用户可通过终端装置的显示器观看所述图表。
57.空间热点图可用于判断受监视的人员在不同位置的频率。举例来说，健康照护系统100的用户可根据空间热点图判断受监视的人员在特定的时间段内频繁地出现在空间分割42，从而判断所述人员经常在沙发上休息。
58.时间热点图可用于判断受监视的人员在位置的时间。图5根据本发明的一实施例示出时间热点图的示意图。举例来说，健康照护系统100的用户可根据如图5所示的时间热点图判断受监视的人员待在空间分割42的时间远高于受监视的人员待在空间分割41的时间。
59.轨迹图可用于判断受监视的人员在目标空间40中的移动轨迹。图6根据本发明的一实施例示出轨迹图的示意图。举例来说，健康照护系统100的用户可根据如图6所示的轨迹图判断受监视的人员在目标空间40中的移动轨迹。
60.动作比例图可用于判断受监视的人员进行不同的行为的比例。图7根据本发明的一实施例示出动作比例图的示意图。举例来说，健康照护系统100的用户可根据如图7所示的动作比例图判断受监视的人员进行行为a的比例随着时间增加而降低，并且受监视的人员进行行为b的比例随着时间增加而增加。
61.进入空间分割的时间记录以及离开空间分割的时间记录可用于判断受监视的人员进入或离开空间分割的时间。举例来说，健康照护系统100的用户可进入空间分割的时间
记录以及离开空间分割的时间记录判断受监视的人员在20:00时离开空间分割44并在20:10时回到空间分割44。
62.图8根据本发明的另一实施例示出一种健康照护方法的流程图，其中所述健康照护方法适用于监视目标空间中的人员的状态，并且所述健康照护方法可由如图1所示的健康照护系统100实施。在步骤s801中，取得目标空间的图像数据以及对应于目标空间的空间分割配置，其中图像数据报含时间信息。在步骤s802中，根据图像数据取得人员的姿态。在步骤s803中，根据图像数据以及空间分割配置判断人员所在的空间分割。在步骤s804中，根据姿态、空间分割以及时间信息判断人员的行为。在步骤s805中，根据行为、空间分割以及时间信息判断事件发生。在步骤s806中，输出对应于事件的警示信息。
63.综上所述，本发明的健康照护系统可通过分析由图像获取装置所取得的图像数据来判断目标空间中的人员的状态，且受监视的人员可不佩带穿戴式装置。健康照护系统可通过图像数据判断目标空间中的人员的姿态、位置以及行为，并且根据上述的判断结果和时间信息来判断是否发生特定的事件。若发生特定的事件，则健康照护系统可输出警示信息以通知其他人员帮助受监视的人员。健康照护系统还可为受监视的人员产生对应的图表。用户可通过图表来判断受监视的人员的状态是否异常。
64.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。