基于計(jì)算機(jī)視覺的摔倒檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì).pdf

1、意外摔倒威脅著人們的健康生活，尤其是在人口老齡化問題日益突出的今天。為解決這一問題，研究者們提出基于可穿戴設(shè)備、環(huán)境傳感器與計(jì)算機(jī)視覺這三種技術(shù)方案，其中計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)逐漸成為室內(nèi)檢測環(huán)境下國際研究的主流方案。因此本文提出一種基于計(jì)算機(jī)視覺的摔倒檢測算法，并通過編程設(shè)計(jì)出一款以摔倒檢測、視頻監(jiān)控為主要功能的嵌入式摔倒檢測系統(tǒng)。
　　在摔倒檢測算法中，通過單攝像頭采集視頻，混合高斯模型識(shí)別運(yùn)動(dòng)目標(biāo)并從中提取特征變量以描述人的運(yùn)動(dòng)，最

2、后對特征變量進(jìn)行摔倒判決得到檢測結(jié)果。在算法設(shè)計(jì)上本文從運(yùn)動(dòng)目標(biāo)與場景環(huán)境這兩方面提取動(dòng)態(tài)特征與狀態(tài)特征，并把動(dòng)態(tài)特征與狀態(tài)特征同閾值法與機(jī)器學(xué)習(xí)法這兩類摔倒判決算法有效結(jié)合，發(fā)揮其各自在摔倒識(shí)別過程中的優(yōu)越性。此外，本文討論了對于物體遮擋下運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的摔倒判決處理并在圖像預(yù)處理階段對矩形框做出優(yōu)化。
　　系統(tǒng)采用WIFI網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建客戶端/服務(wù)器模式，客戶端使用ARM+DSP雙核異構(gòu)嵌入式系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)視頻采集、摔倒檢測、視頻壓縮、網(wǎng)絡(luò)傳輸

3、等功能;服務(wù)器使用個(gè)人計(jì)算機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接，摔倒報(bào)警與復(fù)位，視頻解碼播放與保存并以可視化界面進(jìn)行操作。通過客戶端與服務(wù)器間的數(shù)據(jù)傳輸，系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)摔倒檢測算法對場景中發(fā)生的摔倒情況自動(dòng)報(bào)警以及看護(hù)人員對網(wǎng)內(nèi)各住戶的遠(yuǎn)程監(jiān)控。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，摔倒檢測算法在無遮擋條件下、透光物體遮擋下以及不同光照環(huán)境下的準(zhǔn)確率分別可達(dá)94.2％、91.5％與91.0％，可見本設(shè)計(jì)中采用的摔倒檢測算法能夠在光照變化、透光物體遮擋等復(fù)雜環(huán)境下有效地檢測出