[发明专利]基于人体红外感知的跌倒检测装置及检测方法

权利要求书

1.基于人体红外感知的跌倒检测装置，其特征在于，包括有用于感知人体红外信号的红外感知模块、通信模块、信号采集模块和信号分析模块，所述红外感知模块连接通信模块，所述通信模块连接信号采集模块，所述信号采集模块连接信号分析模块。

2.根据权利要求1所述的基于人体红外感知的跌倒检测装置，其特征在于，所述红外感知模块包括红外传感器以及凸透镜，所述红外传感器与所述通信模块连接，所述凸透镜套设在所述红外传感器上。

3.根据权利要求2所述的基于人体红外感知的跌倒检测装置，其特征在于，所述红外感知模块还包括有视场调制器，所述凸透镜设于所述红外传感器与视场调制器之间。

4.根据权利要求3所述的基于人体红外感知的跌倒检测装置，其特征在于，所述凸透镜为菲涅尔透镜，所述菲涅尔透镜为碗状，所述视场调制器为碗状，所述视场调制器设有由透光部及遮光部相间设置组成的透光面。

5.根据权利要求4所述的基于人体红外感知的跌倒检测装置，其特征在于，所述透光部及遮光部相对水平方向倾斜的角度相同，所述透光部及遮光部相对水平方向倾斜45度或135度。

6.根据权利要求3所述的基于人体红外感知的跌倒检测装置，其特征在于，所述凸透镜为菲涅尔透镜，所述菲涅尔透镜为弧形片状，所述视场调制器为弧形片状，所述视场调制器设有由透光部及遮光部相间设置组成的透光面。

7.根据权利要求3所述的基于人体红外感知的跌倒检测装置，其特征在于，所述透光部及遮光部水平设置或竖直设置。

8.根据权利要求1至7任一项所述的基于人体红外感知的跌倒检测装置，其特征在于，所述跌倒检测装置设有至少两组，至少一组用于检测人体上半身红外运动信息，至少一组用于检测人体下半身红外运动信息。

9.基于人体红外感知的跌倒检测方法，其特征在于，包括有以下步骤：

S1.红外感知模块分别采集人体正常行走和跌倒两种行为信号，并分别为这两种行为训练模板数据；

S2.获取日常行为信号，将日常行为信号的人体行为数据与模板数据进行匹配；

S3.根据模板匹配结果，判断目标是否处于正常行走状态；如有异常则判定所述人体目标跌倒。

10.根据权利要求9所述的基于人体红外感知的跌倒检测方法，其特征在于，所述步骤S1中，红外感知模块设有两组，分别为第一红外感知模块和第二红外感知模块：以探测空间区域内人体活动产生的热辐射时空变化信息为采集对象，第一红外感知模块负责空间区域1，监测人体上部在空间内的热辐射能量变化情况，第一红外感知模块的输出数据Vu＝{Vu1,...,Vui,...},Vui对应第一红外感知模块第i个检测单元的电压信号,2≤i≤4；

第二红外感知模块负责空间区域2，监测人体下肢在空间内的热辐射能量变化情况，第二红外感知模块的输出数据Vd＝{Vd1,...,Vdi,...}，Vdi对应第二红外感知模块第i个检测单元的电压信号,2≤i≤4；

组合第一红外感知模块和第二红外感知模块的输出数据作为模板训练数据：V＝(Vu,Vd)，V为数据矩阵，行向量的维数为电压信号时序长度，列向量的维数为装置所采用的检测单元数目；

步骤S2中模板匹配方法为：计算日常行为信号的人体活动数据与模板数据的距离；

步骤S3中的判断原则为：模板匹配结果的距离最小者对应的模板类型，即为该人体活动的类型。