一种老年人看护方法及装置与流程

本发明涉及智能看护，具体涉及一种老年人看护方法及装置。

背景技术：

1、中国快速步入深度老龄化社会，将来社会对养老服务需求极其旺盛。由于中国庞大的人口基数，养老机构只能满足极少数经济状况良好的老人需求，因此中国卫健委提出老年人的护理以“9073”的模式的推进，即90％居家养老，7％社区养老，3％专业的养老机构养老。

2、到2025年，中国65岁以上老人数量会达到2.1亿，养老最难的是老年人的看护。老年人容易摔倒，据调查60％的事故是由于跌倒造成，特别是清晨和深夜，护理人员需要日夜巡视看护，这给本来就很严峻的社会劳动力资源带来了沉重的负担，因此，必须通过设备、系统实现自动看护、智能看护。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术中的问题，提供一种的智能的老年人看护方法。

2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

3、一种老年人看护方法，其特征在于：包括：

4、s1，利用热成像技术获取目标检测人物各种姿态的红外图像；

5、s2，对红外图像中目标检测人物的位置和姿态进行标注生成训练集数据；

6、s3，使用训练集数据训练预设的yolov5网络获得人体姿态检测模型；

7、s4，通过热成像传感器获取目标检测人物及所在环境的红外图像；

8、s5，将待识别的目标检测人物红外图像输入人体姿态检测模型中，进行特征提取，生成预测输出，包括：

9、(1)图片预处理

10、对图片进行等比缩放后，将图片中心平移到左上角坐标原点，最后将图片平移到目标位置的中心，通过以下公式进行计算：

11、

12、

13、

14、

15、

16、

17、其中，scale为缩放倍数，w为图像宽度，h为图像高度，s为缩放矩阵，o为平移矩阵，t为平移矩阵，m为仿射变换矩阵，src代表源图像，dst代表目标图像，(x,y)为源图像上任意像素点坐标，(x',y')为目标图像上任意像素点坐标；

18、(2)网络模型推理

19、使用训练好的yolov5人体姿态检测模型对处理后的图片进行推理，得到目标检测结果，包括：

20、生成锚框：假设输入图像高度为h，宽度为w，分别以图像的每个像素为中心生成不同形状的锚框，设大小为s∈(0,1)，且宽高比为r>0，锚框的宽和高分别为和

21、预测目标框：对生成的锚框一一预测类别和偏移量，根据锚框及其预测偏移量得到预测框；

22、(3)后处理，包括：

23、预测框的decode解码：通过计算仿射变换逆矩阵m-1，把目标图像上的预测映射回源图像，计算方法如下：

24、假设：

25、k＝scale

26、

27、

28、则，

29、x′＝kx+b1

30、y′＝ky+b2

31、

32、

33、

34、其中，scale为缩放倍数，src代表源图像，dst代表目标图像，(x,y)为源图像上任意像素点坐标，(x',y')为目标图像上任意像素点坐标；

35、nms非极大值抑制：通过nms算法去除重叠较大的冗余框，选择最优的预测框，包括：

36、假设有n个框，每个框的置信度分数为si，1≤i≤n；

37、a.集合h为存放待处理候选框的集合，初始化为包含全部n个框；集合m为存放最优框的集合，初始化为空集；

38、b.将所有集合h中的框进行排序，选出分数最高的框m，从集合h移到集合m；

39、c.遍历集合h中的框，分别与框m计算交并比，如果高于设定阈值，则认为此框与m重叠，将此框从集合h中去除；

40、d.回到步骤b进行迭代，直到集合h为空，集合m中的框为最后的结果；

41、(4)输出结果；

42、s6，发出通知或告警信息。

43、优选地，步骤s1的姿态包括站立、坐、跌倒和蹲，通过设置区域区分跌倒姿态和睡觉姿态，卧室床上、客厅沙发位置，判定为睡觉姿态；其它位置判定为跌倒姿态。

44、优选地，步骤s5中对图片进行等比缩放时，缩放倍数为目标图像与源图像宽比值和高比值二者中的最小值。

45、优选地，发出告警信息的状况包括：

46、当目标检测人物在一定时间内从站立或者静坐状态变更至倒地状态，且超出第一预定时间没有恢复时，发出跌倒告警信息；

47、和/或，当目标检测人物卧床时间超出第二预定时间时，发出长时间卧床、身体状况异常告警信息；

48、和/或，当目标检测人物的体温超出预设范围时，发出体温异常告警信息；

49、和/或，当目标检测人物居所内厨房煤气灶以外区域温度超过设定温度时，发出可能发生火灾告警信息。

50、优选地，发出通知信息的状况包括：

51、当目标检测人物在一定时间内从站立或者静坐状态变更至倒地状态超出第三预定时间，但在第一预定时间内起身时，发出跌倒通知信息；

52、和/或，当目标检测人物连续处于坐姿态超出第四预定时间时，发出长时间静坐，身体状况可能异常通知信息；

53、和/或，当检测到目标检测人物在指定睡眠位置人体状态无变化超过第五预定时间，发出老人开始睡觉通知信息；判定为睡眠后，当人体姿态发生变化时，发出老人起床通知信息；

54、和/或，当检测到目标检测人物在第六预定时间以上未进出洗手间时，发出身体状况异常通知信息；

55、和/或，当检测到目标检测人物进入洗手间超过第七预定时间未出时，发出身体状况可能异常通知信息；

56、和/或，当检测到目标检测人物外出或归来，发出外出通知信息或归来通知信息；

57、和/或，当检测到目标检测人物外出超出第八预定时间时，发出长久未归通知信息；

58、和/或，当检测到除目标检测人物外的人员时，发出客人来访通知信息。

59、进一步地，目标检测人物外出或归来的判定条件为：检测目标检测人物居所的大门处人体，如第八预定时间内人体检测为从有到无，则发出老人外出通知信息；如第八预定时间内人体检测为从无到有，则发出老人归来通知信息。

60、进一步地，检测除目标检测人物外的人员时，按照人的数量识别，当检测人的数量大于或等于两人时，发出客人来访通知信息。

61、本发明还提供一种老年人看护装置，包括：

62、热成像传感器，用于采集人体及所在环境的热图像，至少设置有一个，当所述热成像传感器设置有多个时，多个所述热成像传感器分别安装在目标检测人物居所的不同位置处；

63、ai智能识别盒，设置在目标检测人物的居所内，分别与各个所述热成像传感器无线连接，以接收所述热成像传感器发送的图像，所述ai智能识别盒包括用于对图像数据进行分析、处理的数据处理单元、用于储存数据的存储单元、用于发出警示信息的警示单元和用于显示信息的显示屏；

64、移动终端，与所述ai智能识别盒无线连接，接收所述ai智能识别盒发出的通知信息和告警信息；

65、当所述ai智能识别盒向所述移动终端发出告警信息时，所述警示单元同时发出警示信息。

66、优选地，当所述ai智能识别盒向所述移动终端发出告警信息时，所述移动终端向所述ai智能识别盒发送确认信息，如所述移动终端未接收到所述ai智能识别盒发送的确认信息，所述ai智能识别盒自动拨打电话或微信语音通话，电脑语音播报发生的紧急情况。

67、优选地，通知信息在移动终端能够选择通知开或关。

68、由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明的老年人看护方法通过热成像原理，采集人体以及所在环境的热图像，结合ai算法，实现对老人的智能看护，该方法突破了对守护环境光线的要求，即使在漆黑的夜晚，也不影响对老人的自动守护，能够对老人跌倒等异常状况正确检知，从而减轻护理人员负担。