[发明专利]用于检测人体跌倒的方法和装置

说明书

本发明提供了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；针对每一个视频帧执行以下步骤：提取轮廓二值图和运动历史图，基于该轮廓二值图来确定轮廓宽度并且根据该轮廓宽度的变化来定位头部区域，使用该头部区域和该运动历史图来计算头部运动方向，对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和椭圆轮廓的宽高比来确定人体头部运动方向变化趋势和椭圆轮廓的宽高比变化趋势；以及根据这两个变化趋势来检测人体是否跌倒。此外，本发明还提供了一种用于检测人体跌倒的装置。通过本发明，能够以高效且准确的方式实现对跌倒行为的动态跟踪和检测。

技术领域

本发明涉及对象检测，更具体地，涉及用于检测人体跌倒的方法和装置。

背景技术

随着人口老龄化的加重，独居老人的生命保障越来越受到社会的关注，跌倒行为由于其危害性，逐渐成为社会的热门研究领域。目前跌倒检测技术主要分为基于可穿戴设备的跌倒检测和基于视频的跌倒检测。基于可穿戴设备的跌倒检测是指通过可穿戴设备(例如，加速器，陀螺仪等)收集跌倒数据，然后通过与阈值的比较进行跌倒判别，操作较为复杂，适应性差。基于视频的跌倒检测技术是指通过摄像头捕捉老人的跌倒信息，然后进行跌倒分析。目前，基于视频的跌倒检测技术主要分为基于单帧图像的跌倒检测与基于连续帧视频的跌倒检测。基于单帧图像的跌倒检测使用的是单帧图像作为训练数据，忽略了动作的连贯性；基于连续帧视频的跌倒检测技术对跌倒行为进行动态跟踪建模，更加充分地提取跌倒信息，有较高的准确率。然而，跌倒检测方法的设计是基于连续帧的跌倒检测技术的难点。

因此，存在对于基于连续帧来检测人体跌倒的高效技术的需要。

发明内容

提供本发明内容以便以简化形式介绍将在以下具体实施方式中进一步的描述一些概念。本发明内容并非旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。

鉴于以上描述的现有技术中的缺陷，本发明的目的在于，以高效且准确的方式实现对跌倒行为的动态跟踪和检测。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于检测人体跌倒的方法，该方法可以包括：获得多个连续的视频帧；针对该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)基于该人体轮廓二值图来确定人体轮廓宽度并且根据该人体轮廓宽度的变化来定位人体头部区域，(c)使用该人体头部区域和该运动历史图来计算人体头部运动方向，(d)对该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；以及根据该人体头部运动方向变化趋势和该椭圆轮廓的宽高比变化趋势来检测人体是否跌倒。

根据本发明的第二方面，提供了一种检测人体跌倒的装置，该装置可以包括：存储器；以及耦合至该存储器的处理器，其中该处理器被配置成：获得多个连续的视频帧；针对该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)基于该人体轮廓二值图来确定人体轮廓宽度并且根据该人体轮廓宽度的变化来定位人体头部区域，(c)使用该人体头部区域和该运动历史图来计算人体头部运动方向，(d)对该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；以及根据该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。

通过采用本发明提供的技术方案，能够准确、高效地检测人体跌倒行为，从而实现对跌倒行为的动态跟踪和可靠检测。

通过阅读下面的详细描述并参考相关联的附图，这些及其他特点和优点将变得显而易见。应该理解，前面的概括说明和下面的详细描述只是说明性的，不会对所要求保护的各方面形成限制。

附图说明