[发明专利]一种基于Kinect的老年人步态家庭监控系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种监控系统，具体是一种基于Kinect的老年人步态家庭监控系统。

背景技术

随着当前科学技术的飞速发展，很多监控系统添加了比较先进的技术，使得监控系统越来越智能。目前的室内监控系统只具有对监控对象的简单的行为分析、视频录制和实时警报等，但是对陌生人的进入，监控系统并不能对此作出反应，需要人来判断，有论文提到，基于OpenCV库的来实现视频中人体目标的检测，但需要计算机实时处理视频的每一帧，计算量大且只能判断有人入侵而不能判断是否是陌生人，无法达到智能安防效果。Kinect深度摄像头的出现，让计算机视觉领域得到了快速发展。Kinect在家庭智能监控系统中的应用，利用Kinect的骨骼追踪和人脸识别的关键特性来实现智能监控，骨骼跟踪能在夜间有效辨别人体信息，即使身体遮挡、旋转和脸部遮挡也能被识别，也可以通过检测可疑动作来实施报警，但是这种报警方式需要建立一定数量的行为库，且仅通过检测行为特征并不能有效的判断是否是入侵者，而且Kinect必须和主机连接。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于Kinect的老年人步态家庭监控系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于Kinect的老年人步态家庭监控系统，包括计算机监控客户端、路由器、若干Kinect传感器、若干树莓派、管理设备，所述Kinect传感器通过USB线与所述树莓派连接，所述树莓派通过所述路由器与所述计算机监控客户端进行无线连接，所述Kinect传感器用于采集图像信息；所述树莓派用于驱动Kinect传感器获取监控环境的图像信息、接收来自Kinect传感器的图像信息以及将图像信息发送至所述计算机监控客户端；所述计算机监控客户端用于接收树莓派传送的图像信息、通过snake算法完成人体模型提取以及建立人体数据库；管理设备，对Kinect传感器获取的彩色图像数据、深度图像数据、关节点数据以及音频数据进行处理和分析，并根据分析结果发送报警信息；报警模块，根据管理设备发送的报警信息进行语音报警；无线通信模块，用于将报警信息发送给使用者，并接收使用者的指导建议；移动终端，用于将接收到的报警信息进行实时显示，并将使用者提出的指导建议发送回管理设备，提醒监护人员进行处理。

作为本发明进一步的方案：所述Kinect传感器的数量为4，所述树莓派的数量为4；所述4个Kinect传感器成正方形分布安装在监控区内，用于获取监控区域内的三维点云图。

作为本发明再进一步的方案：所述管理设备包括数据处理模块，用于对彩色图像数据、深度图像数据、关节点数据以及音频数据进行滤波处理，并构建人体骨骼向量模型，计算人体骨骼特征数据矩阵；数据库，用于存储经数据处理模块处理和分类的数据；动作识别及判定模块，根据病人当前动作的人体骨骼特征数据矩阵判断病人动作是否处于危险动作数据的范围内，如果病人动作属于危险动作则发送报警信息；空间位置判定模块，根据关节点数据计算病人在病房中的坐标，判断病人坐标是否在报警活动区域内，如果病人处于报警活动区域内则发送报警信息；语音识别模块，用于对音频数据进行语音识别，提醒监护人员及时响应病人的要求；若音频数据中含有紧急呼救的指令时，发送报警信息；人机互动模块，包括用于显示彩色图像、深度图像以及报警信息内容的显示单元和用于调取数据库中存储的监控数据、病人信息并输入控制指令的指令输入单元。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明在监控环境中进行实时的人体模型提取并与本地人员数据库进行对比从而完成实时监控，更加智能化，实现监控的高效率。

附图说明

图1为基于Kinect的老年人步态家庭监控系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。