[发明专利]用于检测人体跌倒的方法和装置

权利要求书

1.一种用于检测人体跌倒的方法，包括：

获得多个连续的视频帧；

针对所述多个连续的视频帧中的每一个视频帧执行以下步骤：

(a)提取该视频帧的人体轮廓二值图和运动历史图；

(b)基于所述人体轮廓二值图来确定人体轮廓宽度并且根据所述人体轮廓宽度的变化来定位人体头部区域；

(c)使用所述人体头部区域和所述运动历史图来计算人体头部运动方向；

(d)对所述人体轮廓二值图进行椭圆拟合，以计算椭圆轮廓的宽高比；

基于每一个视频帧的所计算出的人体头部运动方向来确定人体头部运动方向变化趋势，并且基于每一个视频帧的所计算出的椭圆轮廓的宽高比来确定椭圆轮廓的宽高比变化趋势；以及

根据所述人体头部运动方向变化趋势和所述椭圆轮廓的宽高比变化趋势来检测人体是否跌倒。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(b)中根据所述人体轮廓宽度的变化来定位人体头部区域进一步包括：基于所述人体轮廓宽度来确定人体轮廓宽度变化图并且根据所述人体轮廓宽度变化图来定位所述人体头部区域，其中所述人体轮廓宽度变化图反映了人体轮廓宽度随人体轮廓高度的变化趋势。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述人体头部区域的位置为所述人体轮廓宽度变化图中人体轮廓宽度开始不为0的点到人体轮廓宽度显著下降的点。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述运动历史图包含人体运动方向信息。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(c)中使用所述人体头部区域和所述运动历史图来计算人体头部运动方向进一步包括：通过运动历史图像素梯度方向来获得所述人体头部运动方向。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述人体头部运动方向变化趋势和/或所述椭圆轮廓的宽高比变化趋势能够将人体跌倒动作与其他动作显著区分开来。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，“基于每一个视频帧的所计算出的人体头部运动方向来确定人体头部运动方向变化趋势，并且基于每一个视频帧的所计算出的椭圆轮廓的宽高比来确定椭圆轮廓的宽高比变化趋势；以及根据所述人体头部运动方向变化趋势和所述椭圆轮廓的宽高比变化趋势来检测人体是否跌倒”的步骤包括：

将每一个视频帧的所计算出的人体头部运动方向和所计算出的椭圆轮廓的宽高比输入基于双流门控循环单元GRU的跌倒判决结构；以及

基于所述跌倒判决结构的输出来检测人体是否跌倒。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述基于双流GRU的跌倒判决结构将人体头部运动方向和椭圆轮廓宽高比分别作为一个GRU网络的输入以分别训练一个GRU网络，从而构建一个双通道模型，最后根据每个通道的输出来进行跌倒状态判断。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个连续的视频帧包括50个连续的视频帧。

10.一种用于检测人体跌倒的装置，所述装置包括：

存储器；以及

耦合至所述存储器的处理器，其中所述处理器被配置成：

获得多个连续的视频帧；

针对所述多个连续的视频帧中的每一个视频帧执行以下步骤：

(a)提取该视频帧的人体轮廓二值图和运动历史图；

(b)基于所述人体轮廓二值图来确定人体轮廓宽度并且根据所述人体轮廓宽度的变化来定位人体头部区域；

(c)使用所述人体头部区域和所述运动历史图来计算人体头部运动方向；

(d)对所述人体轮廓二值图进行椭圆拟合，以计算椭圆轮廓的宽高比；

基于每一个视频帧的所计算出的人体头部运动方向来确定人体头部运动方向变化趋势，并且基于每一个视频帧的所计算出的椭圆轮廓的宽高比来确定椭圆轮廓的宽高比变化趋势；以及

根据所述人体头部运动方向变化趋势和所述椭圆轮廓的宽高比变化趋势来检测人体是否跌倒。