[发明专利]船舶人员跌倒感知方法、装置、系统、介质及电子设备

说明书

本发明提供一种船舶人员跌倒感知方法、装置、系统、介质及电子设备，获取船舶人员佩戴的陀螺仪的测量数据与加速度传感器测得的人体加速度数据；根据所述人体加速度数据得到人体姿态信息数据，并进行滤波；将所述滤波后的人体姿态信息数据与所述测量数据进行数据融合；从所述融合后的数据中选取跌倒阶段人体相关物理参量的特征值，与对应的预设跌倒阈值进行比较，若所述特征值与对应的预设跌倒阈值相匹配则感知为跌倒，进行报警。本发明的船舶人员跌倒感知方法、装置、系统、介质及电子设备，通过加速度传感器配合陀螺仪实现船舶人员坠落感知的功能，用低成本输出有效结果，在检测到疑似跌倒动作发生后，装置会发出警报，减少漏报率和误报率。

技术领域

本发明涉及运动检测技术领域，特别是涉及一种船舶人员跌倒感知方法、装置、系统、介质及电子设备。

背景技术

船舶在随浪航行时不同于船舶在静水中的航行，当船舶遭遇大风浪且随浪航行时很容易发生严重的危险事故，具体表现有船舶纯稳性丧失危险、船舶横谐摇危险以及船舶骑浪和横甩危险，种种船舶险情都会给船舶人员造成重心不稳、倾倒跌落的危险。

目前的跌倒检测方法主要是通过佩戴在人身上的轻量级传感器进行人体姿态的数据采集，可以检测和采集人体的加速度、倾角、震动、旋转、冲击和多自由度运动等数据，经过跌倒算法处理来判断是否跌倒，穿戴式的传感器种类繁多，有压力传感器和惯性传感器、惯性传感器又分为加速度传感器、倾角传感器、陀螺仪等，应用最广泛的穿戴式装置跌倒检测方法是基于压力传感器的跌倒检测、基于加速度传感器的跌倒检测和基于多传感器的跌倒检测。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种船舶人员跌倒感知方法、装置、系统、介质及电子设备，用于解决现有技术中加速度传感器与陀螺仪配合检测的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种船舶人员跌倒感知方法，所述方法包括：获取船舶人员佩戴的陀螺仪的测量数据与加速度传感器测得的人体加速度数据；根据所述人体加速度数据得到人体姿态信息数据，并进行滤波；将所述滤波后的人体姿态信息数据与所述测量数据进行数据融合；从所述融合后的数据中选取跌倒阶段人体相关物理参量的特征值，与对应的预设跌倒阈值进行比较，若所述特征值与对应的预设跌倒阈值相匹配则感知为跌倒，进行报警。

于本发明的一实施例中，所述方法还包括引入支持向量机SVM分析所述融合后的数据得到人体加速度向量幅值，并引入所述人体加速度向量幅值的绝对平均值MADS，用于表征人体运动变化的剧烈程度，其定义为：

于本发明的一实施例中，所述跌倒阈值包括所述加速度传感器的两个二范数最值，记为S_max与S_min，所述特征值为所述支持向量机的测量阈值，记为MaxTh与MinTh。

于本发明的一实施例中，所述跌倒阈值还包括时间参数I，判断是否发生跌倒的公式如下：

其中，I_min与I_max为检测到最小值二范数值和最大二范数值时对应的时刻，若满足S_max＝MaxTh、S_min＝MinTh，且时间上I_minI_max，则判定为跌倒，否则判定为人体日常活动。

于本发明的一实施例中，所述方法还包括获得所述加速度传感器测量坐标系三轴上的静态加速度与地球坐标系中重力加速度的角度关系，以得到所述测量坐标系与所述地球坐标系的变换矩阵，其中，夹角计算公式为：其中，g表示重力加速度，θ表示角度，g_n表示重力加速度在n轴分量。