[发明专利]基于两台深度相机的人体跌倒检测装置和方法

说明书

本发明公开了一种基于两台深度相机的人体跌倒检测装置和方法，包括第一深度相机，还包括第二深度相机，所述第一深度相机距离地面一定高度，垂直于竖直墙面放置，朝向门，第二深度相机移动设置在天花板上的直线导轨上，第一深度相机、第二深度相机采集的图像发送给图像处理器，所述图像处理器运行基于两台深度相机的人体跌倒检测方法。本发明只对登记的用户进行追踪和跌倒检测，减少了无意义的计算。第二深度相机能够有效捕捉到被遮挡的目标，防止由于目标跌倒时被遮挡而导致的漏检，特别适合在复杂遮挡情况下的人体跌倒检测。

技术领域

本发明涉及一种基于两台深度相机的人体跌倒检测装置和方法，属于图像智能处理技术领域。

背景技术

现有的人体跌倒检测算法可以分为三类：一是通过穿戴式传感器采集人在各种状态下的姿态、运动等信息，利用这些信息判断佩戴者的是否发生跌倒，可穿戴相机成本低、计算量小、监控范围大，但穿戴式相机准确度不高，舒适性低，老年人易忘记佩戴；二是通过架设在场景中的环境传感器对场景中的声音、压力、地板震动等信息进行分析以检测跌倒事件，环境传感器方法简单，对受试者无侵入伤害，但是环境传感器易受环境中其他事物影响，误报率较高；三是通过监控摄像头，借助图像处理技术对于目标图像实时分析以检测跌倒事件的发生，基于视频监控的方法拥有最高的准确率，但摄像机位置一般固定，所以监控范围有限，而且存在暴露隐私的风险。

深度相机利用自身的红外摄像机发出激光覆盖场景中的物体，再接受物体表面的漫反射，利用光编码技术，对空间进行编码。深度相机对于具有三维纵深的编码进行解码运算，获得深度图像数据流。深度相机不依赖可见光，不会泄露隐私，且可以获取物体的三维信息进行有效的跌倒检测，但是监控范围有限，室内环境复杂时，目标跌倒时容易被遮挡，进而因为无法捕捉到目标而难以进行有效地跌倒检测。

发明内容

目的：为了解决单个深度相机监控范围有限，目标跌倒时容易被遮挡，进而因为无法捕捉到目标而难以进行有效地跌倒检测的问题，本发明提供一种基于两台深度相机的人体跌倒检测装置和方法。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

基于两台深度相机的人体跌倒检测装置，包括第一深度相机，还包括第二深度相机，所述第一深度相机距离地面一定高度，垂直于竖直墙面放置，朝向门，第二深度相机移动设置在天花板上的直线导轨上，第一深度相机、第二深度相机采集的图像发送给图像处理器，所述图像处理器运行权利要求4-8任一项所述的检测方法。

作为优选方案，所述直线导轨设置在天花板中线上。

作为优选方案，所述直线导轨上每隔一段距离设置一处巡航点，第二深度相机在巡航点处采集图像。

一种基于两台深度相机的人体跌倒检测方法，其特征在于：包括如下步骤：

第一深度相机采集图像进行目标身份验证；

第一深度相机采集图像对已登记身份用户进行目标追踪，并对被追踪目标提取特征判断是否跌倒；

当第一深度相机追踪目标失败进而无法判断目标是否跌倒时，第二深度相机利用直线导轨移动到第一深度相机追踪失败的目标的上方的巡航点处，确认目标是否跌倒。

作为优选方案，通过身份验证检测到已登记人员后，第一深度相机开始对已登记人员对应的前景区域进行目标追踪，所述目标追踪的步骤如下：

步骤1：使用检测到的已登记人员对应的前景区域的外接矩形作为初始搜索窗口，计算目标的深度直方图，将此深度直方图作为深度直方图模板。

步骤2：利用目标的深度直方图模板计算反向投影图中每个像素点的概率；

D＝||(x_center,y_center)-(x,y)||₂