CN111275928A - 一种用于监测人体活动的预警方法、电子设备、终端设备及预警系统 - Google Patents

一种用于监测人体活动的预警方法、电子设备、终端设备及预警系统 Download PDF

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Abstract

本发明的实施例涉及一种用于监测人体活动的预警方法、电子设备、终端设备及预警系统。所述方法包括如下步骤：采集包含目标人物的人体的图像；分析所述图像，根据图像中的人体行为进行所述目标人物的跌倒判断；在判断为跌倒的情况下，采集所述目标人物的语音；分析所述语音的内容；在所述语音的内容中包含求救信息的情况下，产生并发送报警信号。

Description

一种用于监测人体活动的预警方法、电子设备、终端设备及预 警系统
技术领域
本发明涉及一种用于监测人体活动的预警方法、电子设备、终端设备及预警系统。
背景技术
对于老人、孩童、孕妇等群体，尤其是独自居家的群体，突发疾病或者危险，诸如心脏病、脑梗、脑出血、心肌梗塞、低血糖、高血压、意外摔倒、磕碰硬物等，在没有人及时救助的情况下，会造成严重的不良后果甚至死亡。
发明内容
在一个方面，本发明的实施例提供了一种用于监测人体活动的预警方法，包括如下步骤：
采集包含目标人物的人体的图像；
分析所述图像，根据图像中的人体行为进行所述目标人物的跌倒判断；
在判断为跌倒的情况下，采集所述目标人物的语音；
分析所述语音的内容；
在所述语音的内容中包含求救信息的情况下，产生并发送报警信号。
在一些实施例中，所述预警方法还包括：
在所述语音的内容中不包含求救信息的情况下，在预设时间内持续采集所述包含目标人物的人体的图像；
分析所述预设时间内采集到的多个图像中的人体行为；
在所述多个图像中的人体行为中出现至少两次起身失败的情况下，产生并发送报警信号。
在一些实施例中，所述预警方法还包括：
在所述多个图像中的人体行为中至多出现一次起身失败的情况下，分析所述目标人物在跌倒状态下的面部朝向，并在所述面部朝向为向上和/或侧向时产生并发送报警信号。
在一些实施例中，所述预警方法还包括：
在未检测到面部的情况下，判断相邻的跌倒时刻与起身时刻的时间间隔；
在所述时间间隔高于预设时间或在跌倒时刻后的预设时间内未检测到起身，产生并发送报警信号；
在所述时间间隔不高于预设时间且所述跌倒时刻与相邻的跌倒时刻的时间间隔不高于预设跌倒时间间隔，产生并发送报警信号。
可选地，所述预设时间为2-4分钟；所述预设跌倒时间间隔为8-12分钟。
在另一方面，本发明的实施例提供了一种电子设备，包括处理器、与所述处理器耦接的存储器、摄像头、拾音器、联网模组；其中，所述摄像头，配置成获取图像；所述拾音器，配置成获取语音；所述存储器，配置成存储计算机指令；所述联网模组，配置成发送报警信号；所述处理器，配置成从所述存储器中读取并执行所述计算机指令，以实现前述任一项实施例所述的预警方法的步骤。
在一些实施例中，所述的电子设备还包括与所述处理器耦接的扬声器，所述扬声器配置成发出语音。
在还一方面，本发明的实施例提供了一种用于监测人体活动的预警方法，包括如下步骤：
接收目标人物跌倒关联的报警信号；
查看目标人物的状态以判断是否产生意外；
在所述目标人物产生意外的情况下，执行救助措施；
在所述目标人物没有产生意外的情况下，复位报警信号。
在还一方面，本发明的实施例还提供了一种终端设备，与前述实施例所述的电子设备耦接，所述终端设备包括处理器、存储器；其中，所述存储器，配置成存储计算机指令；所述处理器，配置成从所述存储器中读取并执行所述计算机指令，以实现前述实施例所述的预警方法的步骤。
本发明的实施例还提供了一种用于监测人体活动的预警系统，包括前述实施例的电子设备和终端设备，所述电子设备和所述终端设备被配置为在工作状态下连接到服务器。
本发明的实施例提供的用于监测人体活动的预警方法，至少部分地具有以下进步：
1、通过识别人体姿态和人脸朝向，结合接收到的语音，准确的判断人体是否跌倒，是否需要求助，及时报警并告知监护人，以便于周围邻居或监护人及时采取救助措施，保证人体的生命安全。
2、采用了多重判断的方法，结合图像、语音等进行多重判断为跌倒，再向监护人预警，由监护人进行判断，双重判断保证判断的准确性，避免错误的报警，提高用户体验，保证监护人及时接收报警信息，并对人体进行救护。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所述用于监测人体活动的预警方法步骤框图；
图2为本发明所述用于监测人体活动的预警方法流程图；
图3为本发明所述用于监测人体活动的预警方法步骤框图；
具体实施方式
下面将结合附图对本发明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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，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装置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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“耦接”应做广义理解，例如，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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1、图2所示，本实施例提供了一种用于监测人体活动的预警方法，包括如下步骤：
S1)采集包含目标人物的人体的图像；
S2)分析所述图像，根据图像中的人体行为进行所述目标人物的跌倒判断；
S3)在判断为跌倒的情况下，采集所述目标人物的语音；
S4)分析所述语音的内容；
S5)在所述语音的内容中包含求救信息的情况下，产生并发送报警信号。
例如，目标人物可以是老人、儿童、孕妇、残障人士等。
在本发明的至少一个实施例中，目标人物包括老人。
例如，可以通过摄像头采集图像。
在本发明的至少一个实施例中，摄像头是基于CMOS或CCD作为感光元件的成像装置。
例如，可以通过拾音器采集语音，通过拾音器中的麦克风采集语音并根据需要通过音频放大电路进行信号放大。
例如，拾音器可以是数字拾音器或模拟拾音器，可以是主动式拾音器或被动式拾音器。
例如，可以通过语音识别将语音转换为文本，从而获取语音中的内容。相关技术中的讯飞、百度等企业提供的ASR语音识别工具均可适用于本实施例。
例如，可以通过语义分析方法判断语音的内容中是否包含关键词。
在本发明的至少一个实施例中，对语音识别结果进行分词，将其划分为词组；将词组与预设的求救信息进行比对，判断各个词组与预设的各个求救信息词组的相似度是否有不低于预设阈值者，从而判断是否语音中包含求救信息。
例如，预设的求救信息可以由用户提前设置。如可以是“救命”、“啊！”等。
例如，可以通过多种方式判断人体是否发生跌倒行为。
在本发明的一个实施例中，基于视频图像分析法通过持续分析检测身体姿态判断是否发生跌倒，如可以通过多个身体节点的位置、距离变化实现，如可以通过机器学习对照片中的人体的姿态进行分类实现等，可以通过多种已有软件实现该判断。例如，通过OpenPose人体姿态识别开源库、云盯人体姿态行为识别系统、阅面科技人体行为识别系统等。
例如，所产生的报警信号可以是一个使得接收报警信号的设备显示在屏幕或扬声器播放的提醒(文字的、图像的或语音的)，例如“XX突然发生跌倒，紧急关注”，或可以是一个震动信号，如让接收方的装置产生震动；或产生一个光信号，如屏幕闪烁、屏幕点亮、LED灯点亮等。
可选地，在一些实施例中，在语音的内容中不包含求救信息的情况下，在预设时间内持续采集所述包含目标人物的人体的图像；分析所述预设时间内采集到的多个图像中的人体行为；在所述多个图像中的人体行为中出现至少两次起身失败的情况下，产生并发送报警信号。
例如，语音的内容中不包含求救信息可以是检测不到语音、无法分析语音中的内容、语音中的内容不在预设的求救信息内等情况。
例如，可以采用前述的人体姿态行为方法判断是否出现了起身行为以及起身是否成功。
例如，所述预设时间为2-4分钟。即在短时间内多次起身失败。
进一步地，在一些实施例中，在多个图像中的人体行为中至多出现一次起身失败的情况下，分析目标人物在跌倒状态下的面部朝向，并在面部朝向为向上和/或侧向时产生并发送报警信号。
例如，可以通过Face++平台的人脸检测模组、虹软ArcFace人脸识别模组、SeetaFace人脸识别引擎、华为AI平台人脸朝向识别模组等实现面部朝向的检测，也可以基于图像样本通过LVQ神经网络、PCN面部朝向检测神经网络等神经网络进行训练实现，或基于OpenCV、CNN、BP等通用的机器学习方法基于样本图像进行训练实现。
进一步地，在一些实施例中，在未检测到面部的情况下，判断相邻的跌倒时刻与起身时刻的时间间隔；在时间间隔高于预设时间或在跌倒时刻后的预设时间内未检测到起身，产生并发送报警信号；在时间间隔不高于预设时间且跌倒时刻与相邻的跌倒时刻的时间间隔不高于预设跌倒时间间隔，产生并发送报警信号。
例如，预设时间为2-4分钟，如可以是3分钟；预设跌倒时间间隔为8-12分钟，如可以是10分钟。
例如，未检测到面部可以是面部朝地，或严重的撞击等所致跌倒使得头部未胸部所遮挡。
在本发明的一个实施例中，在人体向前倒地的情况下，当计时没满3分钟已经起身，记录下这次跌倒信息并与上次跌倒时间进行比对：相邻跌倒时刻的间隔小于10min说明短时间内连续跌倒产生报警信号。
进一步地，在一些实施例中，还包括通过与目标人物进行语音对话、通过视频查看进一步确认目标人物是否发生需要报警的跌倒。
例如，语音对话可以是在摄像头上安装扬声器实现。
在接收到所述报警信号的一端，如图3所示，本发明的实施例提供的预警方法包括：
接收目标人物跌倒关联的报警信号；
查看目标人物的状态以判断是否产生意外；
在目标人物产生意外的情况下，执行救助措施；
在目标人物没有产生意外的情况下，复位报警信号。
例如，可以直接地接收预警信号，也可以从云端服务器接收经中转的报警信号。
例如，查看目标人物的状态以判断是否产生意外可以是直接或者间接地连接到所述摄像头从而人工确认目标人物是否产生了跌倒意外。
例如，查看目标人物的状态以判断是否产生意外可以是直接或者间接地与目标人物进行语音对话从而人工确认目标人物是否产生了跌倒意外。
例如，救助措施可以是代为联系医疗机构、联系目标人物的特定关联人等。
例如，复位报警信号可以是远程关闭报警，摄像头重新开始检测。
本发明的实施例还提供了一种电子设备，包括处理器、与所述处理器耦接的存储器、摄像头、拾音器、联网模组；其中，所述摄像头，配置成获取图像；所述拾音器，配置成获取语音；所述存储器，配置成存储计算机指令；所述联网模组，配置成发送报警信号；所述处理器，配置成从所述存储器中读取并执行所述计算机指令，以实现前述任一项在目标人物侧端所执行的预警方法的步骤。
例如，所述电子设备还包括与与处理器耦接的扬声器，扬声器配置成发出语音。
在本发明的一些实施例中，通过摄像头、扬声器，可以实现视频观察、语音对话等。
例如，该电子设备可以是智能摄像头，处理器配置成运行对应本发明实施例预警方法的app以执行相应的功能。
本发明的实施例还提供了一种终端设备，与前述实施例的电子设备耦接，所述终端设备包括处理器、存储器；其中，所述存储器，配置成存储计算机指令；所述处理器，配置成从所述存储器中读取并执行所述计算机指令，以实现前述实施例所述的接收报警信号的侧端预警方法的步骤。
例如，终端设备可以是手机、平板电脑、手持PDA、笔记本电脑、台式电脑等，在接收到所述报警信号后，在终端设备的显示屏、扬声器上可以产生播放声音、展示特点画面、震动、闪光等提示行为。
例如，电子设备可以与终端设备直接连接。
例如，终端设备和电子设备在工作状态下连接到同一云端的服务器组成用于监测人体活动的预警系统，从而云端服务器至少可以转发前述的报警信号。
进一步地，在一些实施例中，云端服务器还配置成可以存储报警信号，至少存储部分时刻的摄像头的图像、声音和录像。例如，存储产生报警信号时间段的图像、音频和录像。
在本发明的实施例中，处理器可以控制信其它组件以执行期望的功能。处理器可以是中央处理器(CPU)、数字处理器(DSP)、单片机(MCU)、可编程逻辑门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)等具有数据处理能力和/或程序执行能力的器件。
在本发明的实施例中，存储器可以包括一个或多个计算机程序产品的任意组合，计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、便携式紧致盘只读存储器(CD-ROM)、USB存储器、闪存等。在存储器上可以存储一个或多个计算机指令，处理器可以运行所述计算机指令，以实现各种功能。在计算机可读存储介质中还可以存储各种应用程序和各种数据。
在本发明的实施例中，联网模组可以通过网络连接直接或间接的使电子设备与终端设备进行通信。网络可以包括无线网络、有线网络、和/或无线网络和有线网络的任意组合。网络可以包括局域网、互联网、电信网、基于互联网和/或电信网的物联网(Internet ofThings)、和/或以上网络的任意组合等。有线网络例如可以采用双绞线、同轴电缆或光纤传输等方式进行通信，无线网络例如可以采用3G/4G/5G移动通信网络、蓝牙、Zigbee或者Wi-Fi等通信方式，联网模组是用来执行上述通讯网络的部件。
尽管本发明没有详尽的描述，容易理解上述设备中还包括输入输出器件、电源器件等通用电子设备组件。
本发明实施例提供的用于监测人体活动的预警方法，采用了多重判断的方法，即先通过采集图像和声音判断，多步骤地判断为跌倒，再向监护人预警，由监护人进行判断，双重判断保证判断的准确性，避免错误的报警，提高用户体验，保证监护人及时接收报警信息，并对人体进行救护。
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。

Claims (10)

1.一种用于监测人体活动的预警方法，其特征在于：包括如下步骤：
采集包含目标人物的人体的图像；
分析所述图像，根据图像中的人体行为进行所述目标人物的跌倒判断；
在判断为跌倒的情况下，采集所述目标人物的语音；
分析所述语音的内容；
在所述语音的内容中包含求救信息的情况下，产生并发送报警信号。
2.根据权利要求1所述的预警方法，其特征在于：
在所述语音的内容中不包含求救信息的情况下，在预设时间内持续采集所述包含目标人物的人体的图像；
分析所述预设时间内采集到的多个图像中的人体行为；
在所述多个图像中的人体行为中出现至少两次起身失败的情况下，产生并发送报警信号。
3.根据权利要求2所述的预警方法，其特征在于：
在所述多个图像中的人体行为中至多出现一次起身失败的情况下，分析所述目标人物在跌倒状态下的面部朝向，并在所述面部朝向为向上和/或侧向时产生并发送报警信号。
4.根据权利要求3所述的预警方法，其特征在于：
在未检测到面部的情况下，判断相邻的跌倒时刻与起身时刻的时间间隔；
在所述时间间隔高于预设时间或在跌倒时刻后的预设时间内未检测到起身，产生并发送报警信号；
在所述时间间隔不高于预设时间且所述跌倒时刻与相邻的跌倒时刻的时间间隔不高于预设跌倒时间间隔，产生并发送报警信号。
5.根据权利要求2-4任一所述的预警方法，其特征在于：
所述预设时间为2-4分钟；
所述预设跌倒时间间隔为8-12分钟。
6.一种电子设备，其特征在于：包括处理器、与所述处理器耦接的存储器、摄像头、拾音器、联网模组；
所述摄像头，配置成获取图像；
所述拾音器，配置成获取语音；
所述存储器，配置成存储计算机指令；
所述联网模组，配置成发送报警信号；
所述处理器，配置成从所述存储器中读取并执行所述计算机指令，以实现权利要求1～5任一项所述的预警方法的步骤。
7.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于：还包括与所述处理器耦接的扬声器，所述扬声器配置成发出语音。
8.一种用于监测人体活动的预警方法，其特征在于：包括如下步骤：
接收目标人物跌倒关联的报警信号；
查看目标人物的状态以判断是否产生意外；
在所述目标人物产生意外的情况下，执行救助措施；
在所述目标人物没有产生意外的情况下，复位报警信号。
9.一种终端设备，与权利要求6所述的电子设备耦接，所述终端设备包括处理器、存储器；
所述存储器，配置成存储计算机指令；
所述处理器，配置成从所述存储器中读取并执行所述计算机指令，以实现权利要求8所述的预警方法的步骤。
10.一种用于监测人体活动的预警系统，其特征在于，包括权利要求6所述的电子设备和权利要求9所述的终端设备，所述电子设备和所述终端设备被配置为在工作状态下连接到服务器。
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