[发明专利]一种透射式智能超表面辅助的跌倒检测方法与系统

说明书

本发明涉及一种透射式智能超表面辅助的跌倒检测方法及系统，方法包括：对透射式智能超表面进行周期性切换配置；获取当前切换周期透射式智能超表面的配置下的多天线接收机的接收天线信号；根据所述接收天线信号提取特征向量；将所述特征向量输入编码‑译码器神经网络，得到重构特征向量；根据所述特征向量和所述重构特征向量确定跌倒指数；再根据跌倒指数确定人员是否发生跌倒。本发明无需通过佩戴智能传感器，无需内部信号源即可在空间内实现跌倒检测。

技术领域

本发明涉及跌倒检测领域，特别是涉及一种透射式智能超表面辅助的跌倒检测方法与系统。

背景技术

基于视频的跌倒检测系统是计算机连接摄像头，通过摄像头捕捉图像或者视频，从其中提取人体的姿势，根据人体的姿势，判断人体是否发生跌倒的系统。

基于雷达/WIFI的跌倒检测系统是利用已有的雷达/WIFI发射机和接收机，通过分析接收的雷达/WIFI信号受到人体不同姿势动作导致的统计特征的不同影响，从而分析人员的姿势，判断是否跌倒的系统。

然而，由于在空间中传播的无线信号在接收端叠加，接收信号中含有的关于空间的信息混杂在一起，不能被有效提取，接收信号中含有的空间信息维度低，这导致基于雷达/WIFI的跌倒检测系统需要依靠人体动作带来的接收信号统计特征变化进行识别，识别精度不足。

基于智能超表面的姿势识别和点云提取相关的系统是指，基于反射式智能超表面的波束赋形能力，使用无线收发机提取空间中的反射系数，采用了监督学习的方法，从而实现对于人体姿势识别或者空间内的反射体识别的系统。

基于反射式超表面的姿势识别系统需要增加额外的信号发射源，增加系统的复杂度。

基于传感器的跌倒检测系统是指基于人员佩戴的智能监控设备提供的人体的位置、速度、角速度以及心跳、血压等信息，实现对于人体姿势的检测和跌倒的检测。然而，该种系统依赖人员持续佩戴智能传感器，对于未佩戴传感器的人员无法进行跌倒检测。

因此，需要设置无需佩戴智能传感器且无需额外内部信号发射源就可以的在空间内实现高精度跌倒检测的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种透射式智能超表面辅助的跌倒检测方法与系统，无需额外内部信号源，无需通过佩戴智能传感器即可在空间内实现跌倒检测。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种透射式智能超表面辅助的跌倒检测方法，包括：

对透射式智能超表面进行周期性切换配置；

获取当前切换周期透射式智能超表面的配置下的多天线接收机的接收天线信号；

根据所述接收天线信号提取特征向量；

将所述特征向量输入编码-译码器神经网络，得到重构特征向量；

根据所述特征向量和所述重构特征向量确定跌倒指数；

判断所述跌倒指数是否大于设定跌倒阈值，得到第一判断结果；

若所述第一判断结果表示所述跌倒指数大于设定跌倒阈值，则确定人员发生跌倒；

若所述第一判断结果表示所述跌倒指数小于或者等于设定跌倒阈值，则确定人员处于正常状态。

可选的，所述对透射式智能超表面进行周期性切换配置之前，还包括：

确定所述透射式智能超表面的最优配置；

根据所述最优配置下的接收天线信号进行人员检测。

可选的，所述确定所述透射式智能超表面的最优配置，具体包括：

对所述透射式智能超表面进行初始配置；