[发明专利]一种养老院老人危险行为监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种计算机视觉技术领域的方法，具体涉及一种养老院老人危险行为的监测方法。

背景技术

通过查询和检索，得到与本发明技术领域相近的现有技术及其存在的问题如下：

1.中国专利公布号为CN 102547216A，公布日为2012年7月4日，发明名称为一种用于重大危险源的视频图像监控系统，该发明中谈到一种将监控系统应用于重大危险源的视频图像检测系统。该专利通过将不同种类的摄像机有机的组合起来，构成了一个复杂有效的系统。但该系统有着两个缺点，使得该系统无法有效的应用到养老院的老人危险行为监控中：(1)该系统的投资过大，数量过多的高性能摄像机虽然能够全方位多角度的监控，但是在养老院资金有限的情况下，普通监控摄像机才是最佳选择。(2)全人工监控，心理学的研究表明，当员工长时间从事单调工作时，员工的注意力下降，反应速度也跟随下降，直接导致了员工忽略屏幕上发生的可疑事件，从而使安保系统失效，丧失了第一时间阻止犯罪的机会，同时也会对员工的身心健康产生极为不利的影响，另外，养老院出于成本原因，监控设备一般由值班护士代为监管，护士在忙于本职工作的时候，很容易忽略监控画面，使监控系统失效。

2.中国专利公布号为CN 102764131A，公布日为2012年11月7日，发明名称为一种远程老人生活监控照料系统和方法，该发明中谈到一种综合通过各种设备，包括：监控设备、医疗体征设备等一系列设备构成远程监控老人生活的系统，该系统有着无需在老人身上安装检测设备的优点，对老人生活无干扰，并且能够根据老人的不同个体设置或自学习设置不同的报警阈值，使该系统更加智能。该系统侧重于监控老人身体情况，例如心率、血压、血糖、血氧等身体信息，以及起床时间，吃药时间等生活规律信息，及时发现身体异常，提早诊断。但该系统的实时性不高，过多的依赖于身体特征信息，容易忽略老人突发的疾病，投资成本过高。

3.中国专利公布号为CN 101727570A，公布日为2010年6月9日，发明名称为跟踪方法、检测跟踪处理设备和监控系统，该发明中谈到一种利用跟踪方法进行监控的系统，该发明通过预测目标的可能位置，并确定连通区域，将所得特征参数与原有特征参数进行比较来判断目标的位置，并对目标特征进行更新。该发明能够较好的解决对目标进行跟踪过程中的目标特征变化问题，该发明能够有效的应用到监控系统中，提高目标跟踪的准确性。但该发明仅能够通过目标的运动轨迹来进行监控，而无法区分目标在同一运动轨迹下的不同行为。

发明内容

本发明为了克服对老人跟踪准确率低、行为分析效果差、行为识别算法调用频繁、系统负载大以及监控效果过分依赖设备性能等方面的缺点，提出一种基于目标跟踪与行为识别相结合的养老院的老人危险行为监测方法。

为了克服上述问题本发明是采用如下技术方案实现的：所述的一种养老院老人危险行为监测方法的步骤如下：

步骤一、使用监控摄像机、视频采集卡、个人PC机获取进入监控区域的老人的视频图像；

步骤二、使用个人PC机中的轮廓检测模块对步骤一中获取的视频图像进行轮廓检测，使用帧差法计算所得的老人轮廓区域的像素个数变化来判断老人当前所处的状态。使用帧差法，对进入监控区域的老人进行轮廓检测，将连续两帧监控图片X₁、X₂依据其对应的灰度值相减，即X₁(i,j)-X₂(i,j)≥δ的区域为老人的轮廓，X₁(i,j)-X₂(i,j)＜δ为老人的背景区域，计算轮廓所对应的连通区域内像素点的个数，像素点的个数由少变多时，为老人进入监控区域，此时不需要把轮廓信息传递给跟踪模块；当像素点的个数不再继续增多时，可判断老人已经进入了监控区域，此时将老人的轮廓信息传递给跟踪模块，该模块每隔1秒钟运行一次。

步骤三、个人PC机中的跟踪模块对得到的老人的轮廓信息进行跟踪，依据老人的轮廓信息所围成的矩形边框作为跟踪框，并提取跟踪框内的ORB特征即旋转不变性的局部特征描述子特征，以及ORB特征数即旋转不变性的局部特征描述子特征数，将连续几帧的中心点位置坐标输入到跟踪模块里的拟合函数中，通过拟合函数得出的结果对老人下一帧所在位置进行预测；具体过程如下：