一种目标对象跌倒行为的判定方法、装置、设备及介质与流程

本发明涉及服务器检测领域，特别涉及一种目标对象跌倒行为的判定方法、装置、设备及计算机可读存储介质。

背景技术：

目前，跌倒成为危害老年人健康安全的重要隐患之一，及时的跌倒检测和救助可以为治疗和抢救争取到非常宝贵的时间，因此，现有技术提供了一种判定人体是否发生跌倒行为的方法。

在现有技术的方法中，通过判断人体水平方向的加速度是否大于预设阈值，若是，则表示人体发生跌倒行为。但是，由于人体在前倾或转向的过程中都将导致水平方向的加速度的改变，因此，按照现有技术的方法，将造成跌倒行为的误判，从而给救助人员带来困扰。

因此，如何降低在对人体跌倒行为的判定中的误判率，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种目标对象跌倒行为的判定方法，能够提高对目标对象跌倒行为判定的准确度；本发明的另一目的是提供一种目标对象跌倒行为的判定装置、设备及计算机可读存储介质，均具有上述有益效果。

为解决上述技术问题，本发明提供一种目标对象跌倒行为的判定方法，包括：

获取目标对象的水平方向的第一加速度；

判断所述第一加速度是否大于第一阈值；

若是，则计算所述目标对象的运动方向与重力方向的偏转角；

判断所述偏转角是否小于第二阈值；

若是，则判定所述目标对象发生跌倒行为。

优选地，在判断出所述第一加速度大于所述第一阈值之后，进一步包括：

触发开始累计第一计时时间；

判断所述第一计时时间是否大于第一预设时间；

若是，则进入所述计算所述目标对象的运动方向与重力方向的偏转角的步骤。

优选地，在判断出所述第一加速度大于所述第一阈值之后，进一步包括：

获取所述目标对象的所述竖直方向的第二加速度；

判断所述第二加速度是否大于第三阈值；

若是，则进入所述计算所述目标对象的运动方向与重力方向的偏转角的步骤。

优选地，在所述获取所述目标对象的所述竖直方向的第二加速度之后，进一步包括：

利用所述第一加速度和所述第二加速度计算所述目标对象的合加速度；

对应的，所述判断所述第二加速度是否大于第三阈值具体为：

判断所述合加速度是否大于第四阈值；

若是，则进入所述计算所述目标对象的运动方向与重力方向的偏转角的步骤。

优选地，在所述判定所述目标对象发生跌倒行为之后，进一步包括：

发出对应的提示信息。

优选地，在所述判定所述目标对象发生跌倒行为之后，进一步包括：

获取所述目标对象的个人信息和/或位置信息和/或跌倒状态；

将所述个人信息和/或位置信息和/或跌倒状态发送给目标设备。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种目标对象跌倒行为的判定装置，包括：

获取模块，用于获取目标对象的水平方向的第一加速度；

第一判断模块，用于判断所述第一加速度是否大于第一阈值；

计算模块，用于在判断出所述第一加速度大于所述第一阈值时，计算所述目标对象的运动方向与重力方向的偏转角；

第二判断模块，用于判断所述偏转角是否小于第二阈值；

判定模块，用于在判断出所述偏转角小于第二阈值时，判定所述目标对象发生跌倒行为。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种目标对象跌倒行为的判定设备，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现上述任一种目标对象跌倒行为的判定方法的步骤。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一种目标对象跌倒行为的判定方法的步骤。

本发明提供的目标对象跌倒行为的判定方法，相较于现有技术中仅通过判断目标对象水平方向的加速度是否大于预设阈值以进行跌倒行为的判定而言，本方法是在判断出目标对象的水平方向的第一加速度大于第一阈值后，通过进一步计算目标对象的运动方向与重力方向的偏转角，并在判断出偏转角大于第二阈值后，判定目标对象发生跌倒行为，通过增加对偏转角的判断，降低了对跌倒行为的误判的可能性，也即提高跌倒行为判定的准确度。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种目标对象跌倒行为的判定的装置、设备及计算机可读存储介质，均具有上述有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种目标对象跌倒行为的判定方法的流程图；

图2a为本发明实施例提供的一种目标对象跌倒行为的判定方法中计算偏转角时设置的用户坐标系的示意图；

图2b为本发明实施例提供的一种目标对象跌倒行为的判定方法中一种偏转角的示意图；

图2c为本发明实施例提供的一种目标对象跌倒行为的判定方法中另一种偏转角的示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种目标对象跌倒行为的判定方法的流程图；

图4为本发明实施例提供的一种目标对象跌倒行为的判定装置的结构图；

图5为本发明实施例提供的一种目标对象跌倒行为的判定设备的结构图。

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。

本发明实施例的核心是提供一种目标对象跌倒行为的判定方法，能够提高对目标对象跌倒行为判定的准确度；本发明的另一核心是提供一种目标对象跌倒行为的判定装置、设备及计算机可读存储介质，均具有上述有益效果。

为了使本领域技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1为本发明实施例提供的一种目标对象跌倒行为的判定方法的流程图。如图1所示，一种目标对象跌倒行为的判定方法包括：

s10：获取目标对象的水平方向的第一加速度；

s20：判断第一加速度是否大于第一阈值；若是，则执行s30。

具体的，一般通过将用于采集加速度的传感器固定在目标对象的身体的某个部位(如腰部)的方式获取目标对象的运动的加速度，本步骤主要是获取目标对象的水平方向的第一加速度。需要说明的是，本实施例对用于采集目标对象的加速度的传感器类型不做限定，具体可以是三轴传感器、六轴传感器或九轴传感器等。可以理解的是，由于所使用的传感器的精度越高，能够采集到的加速度值越精确，能够使得后续的计算及判定结果的准确度越高，因此本实施例优选地使用九轴传感器mpu9250。

在具体实施中，以九轴传感器的顶点建立坐标系，获取第一加速度的加速度值和方向。具体的，可以是以九轴传感器为原点建立世界坐标系，目标对象(九轴传感器)在世界坐标系中运动，也即世界坐标系相对目标对象的运动不做改变。在建立世界坐标系之后，根据目标对象的运行情况获取对应的第一加速度，例如，假设目标对象的初始状态为左右方向为x轴、前后方向为y轴、竖直方向为z轴，那么当目标对象发生向前倾跌倒时，y轴和z轴的加速度都将发生改变，从而获取y轴方向的加速度也即获取到第一加速度。

或者，以九轴传感器为原点建立用户坐标系，用户坐标系会随着目标对象的运动情况发生改变。例如，假设将目标对象的左右方向设置为x轴、前后方向设置为z轴，竖直方向设置为y轴，那么当目标对象发生向前倾跌倒时，z轴方向的加速度值将发生改变，并且z轴的方向始终沿着目标对象的运动方向，目标对象的水平方向的第一加速度也即z轴方向的加速度值的水平分量。在具体实施中，也可以通过判断z轴方向的加速度是否大于对应的阈值的方式判断目标对象水平方向的第一加速度是否大于第一阈值，其根本目的仍然是判断目标对象的水平方向的第一加速度是否大于第一阈值。

需要说明的是，第一阈值一般根据实际经验设置，可以是一个加速度值的范围，也可以是具体的加速度值，此处不做限定，另外，在用户坐标系中，若直接根据坐标轴方向的加速度值进行判定，则作为优选的实施方式，可以将对应的阈值设置为如3.8m/s²，也即当x轴或z轴方向的加速度值超过3.8m/s²时，表示第一加速度大于第一阈值。

需要说明的是，由于世界坐标系和用户坐标系体现的目标对象的实际运动情况相同的，只是表现方式不同，后文为了避免信息冗余，仅以用户坐标系为例进行说明，利用世界坐标系进行计算判断的方式与利用用户坐标系进行计算判断的方式是相对应的，且为本领域技术人员所公知的内容，因此不再赘述。

s30：计算目标对象的运动方向与重力方向的偏转角；

s40：判断偏转角是否小于第二阈值；若是，则执行s50。

s50：判定目标对象发生跌倒行为。

具体的，在判断出目标对象的水平方向的第一加速度大于第一阈值之后，进一步获取目标对象的运动方向与重力方向的偏转角。

可以理解的是，在目标对象发生跌倒行为的过程中，如发生向前倾跌倒，y轴的方向将随着目标对象的运动方向的变化而变化，对应的，z轴不再是与重力方向相同的竖直方向，而是会与重力方向产生偏转角。由于重力方向始终为竖直向下的，因此本步骤通过计算目标对象的运动方向与重力方向的偏转角，并在判断出偏转角小于第二阈值时，表示目标对象失衡，从而判定目标对象发生跌倒行为。

具体的，如图2a所示，是以九轴传感器为原点建立的用户坐标系，并且该用户坐标系是以目标对象的左右方向为x轴，以目标对象的上下方向为y轴，以目标对象的前后方向为z轴；在目标对象发生跌倒行为时，如向右倾倒的过程中，用户坐标系也将发生偏转，如图2b所示，利用x轴方向的加速度与重力加速度计算其运动方向与重力方向的偏转角，也即x轴方向与重力方向的夹角θx，θx＝arccos(ax/g)，其中，ax为沿x轴方向的加速度值，g为重力加速度值。或者，当目标对象在向后倾倒的过程中，如图2c所示，利用z轴方向的加速度与重力加速度计算其运动方向与重力方向的偏转角，也即z轴方向与重力方向的夹角θz，θz＝arccos(az/g)，其中，az为沿z轴方向的加速度值，g为重力加速度值。

在计算出偏转角之后，利用偏转角与第二阈值进行比较，判断偏转角θx或θz是否小于第二阈值。可以理解的是，第二阈值一般为用于判定目标对象失衡的值，一般根据操作经验得出，可以是一个角度值的范围，也可以是具体的角度值，如45°，本实施例对此不做限定。具体的，在判断出偏转角小于第二阈值之后，判定目标对象发生跌倒行为。

本实施例提供的目标对象跌倒行为的判定方法，相较于现有技术中仅通过判断目标对象水平方向的加速度是否大于预设阈值以进行跌倒行为的判定而言，本方法是在判断出目标对象的水平方向的第一加速度大于第一阈值后，通过进一步计算目标对象的运动方向与重力方向的偏转角，并在判断出偏转角大于第二阈值后，判定目标对象发生跌倒行为，通过增加对偏转角的判断，降低了对跌倒行为的误判的可能性，也即提高跌倒行为判定的准确度。

在上述实施例的基础上，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化，具体的，在判断出第一加速度大于第一阈值之后，进一步包括：

触发开始累计第一计时时间；

判断第一计时时间是否大于第一预设时间；

若是，则进入获取目标对象的运动方向与重力方向的偏转角的步骤。

在具体实施中，为了进一步避免将目标对象的其他行为如上下楼梯、打趔趄等判定为跌倒行为，而造成跌倒行为的误判，

在本实施例中，是在判断出第一加速度大于第一阈值之后，触发开始累计第一计时时间，也就是说，在等待第一预设时间的时长之后，再计算目标对象的运动方向与重力方向的偏转角。若在第一预设时间之后，目标对象的偏转角小于第二阈值，则表示目标对象发生跌倒行为；否则，表示目标对象可能发生的是打趔趄等行为。需要说明的是，本实施例对第一预设时间的时长不做限定，根据实际需求进行设置，如2s。

可见，本方法能够进一步提高对目标对象的跌倒行为判定的准确度。

如图3所示，为本实施例提供的另一种目标对象跌倒行为的判定方法的流程图，具体过程如下：

s301：获取x轴加速度值ax或z轴的加速度值az；

s302：判断该加速度值是否大于对应的加速度阈值3.8m/s²；若是，则执行s303；若否，则返回执行s301；

s303：等待第一预设时间2s；

s304：判断偏转角θx或θz是否小于第二阈值45°；若是，则执行s305；若否，则返回执行s301；

s305：等待第二预设时间2s；

s306：判断偏转角是否小于第二阈值45°；若是，则执行s307；若否，则返回执行s301；

s307：判定目标对象发生跌倒行为。

可见，本实施例通过多次进行偏转角的判断，并且在多次判断之间设置间隔时间，从而进一步提高对目标对象的跌倒行为判定的准确性。

在上述实施例的基础上，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化，具体的，在判断出第一加速度大于第一阈值之后，进一步包括：

获取目标对象的竖直方向的第二加速度；

判断第二加速度是否大于第三阈值；

若是，则进入获取目标对象的运动方向与竖直方向的偏转角的步骤。

可以理解的是，目标对象发生跌倒行为时，其竖直向下的加速度将会增大。因此，本实施例进一步获取目标对象的竖直方向的第二加速度，并将第二加速度与预先设置的第三阈值进行比较。需要说明的是，获取目标对象的竖直方向的第二加速度，并将第而加速度与第三阈值进行比较的方式与获取目标对象的水平方向的第一加速度并将第一加速度与第一阈值进行比较的方式是类似的，可以根据实际设置的坐标系的类型选择对应的阈值进行判断，此处不再赘述。需要说明的是，第三阈值也是根据实际操作经验进行设置，此处不做限定。

本实施例通过进一步增加对目标对象的跌倒行为的判定条件，从而进一步提高对目标对象是否发生跌倒行为的判定的准确度。

作为优选的实施方式，在获取目标对象的竖直方向的第二加速度之后，进一步包括：

利用第一加速度和第二加速度计算目标对象的合加速度；

对应的，判断第一加速度是否大于第一阈值具体为：

判断合加速度是否大于第四阈值；

若是，则进入获取目标对象的运动方向与竖直方向的偏转角的步骤。

具体的，本实施例是在获取目标对象的竖直方向的第二加速度之后，利用第一加速度和第二加速度计算目标对象的合加速度，然后通过判断该合加速度是否大于第四阈值的方式代替上述实施中判断目标对象的第一加速度是否大于第一阈值的步骤；由于本实施例中是进一步计算了目标对象的合加速度，并利用合加速度进行比较判断，因此使得对目标对象是否发生跌倒行为的判定更加准确。

在上述实施例的基础上，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化，具体的，在判定目标对象发生跌倒行为之后，进一步包括：

发出对应的提示信息。

具体的，发出提示信息的方式可以是控制提示装置发出提示信息，提示装置包括蜂鸣器、指示灯和语音播放器、显示屏等，从而通过控制蜂鸣器发出声音的频率和音量作为提示信息，或通过控制指示灯的亮度或亮灭的频率作为提示信息，或者通过语音播放器播放预先设置的语音信息作为提示信息，或者通过显示屏显示对应的文字信息作为提示信息，以提醒救助人员对目标对象进行救助。

另外，发出提示信息的方式可以是向预先设置的目标设备发送提示信息，目标设备可以是移动终端，也可以是后台监控系统等，此处不做限定。需要说明的是，向目标设备发送提示信息，可以通过预先设置的无线通信模块发送提示信息，无线通信模块可以具体为wifi、zigbee、蓝牙或移动通信网络如4g/3g/2g网络等，另外也可以是利用esim卡通过电话或者短信的方式向目标设备发送对应的提示信息。

在具体实施中，可以通过多种提示方式相结合的方式发出提示信息，通过多重提示，以增加救助人员知晓目标对象发生跌倒行为的可能性，提高目标对象被及时救助的可能性。

在具体实施中，还可以对通过响应目标对象的控制操作，向目标设备发送提示信息，进一步提高目标对象被及时救助的可能性。

此外，在救助人员发现目标对象并对目标对象进行救助时，可以关闭发出提示信息的功能，也即对发出提示信息的功能设置复位，避免长时间发出提示信息产生的干扰，进一步提高用户的使用体验。

作为优选的实施方式，在判定目标对象发生跌倒行为之后，进一步包括：

获取目标对象的个人信息和/或位置信息和/或跌倒状态；

将个人信息和/或位置信息和/或跌倒状态发送给目标设备。

具体的，为了更便于救助人员对发生跌倒行为的目标对象进行救助，本实施例进一步包括获取目标对象的个人信息，并将个人信息发送给目标设备，以便救助人员根据目标对象的个人信息采取对性的措施，尽快做好救助准备，进一步提高目标对象被救助的效率。具体的，预先获取与目标对象相对应的个人信息并进行存储，此处对获取目标对象的个人信息的具体方式不做限定，例如可以是通过无线网络下载或者通过插入设置有目标对象的个人信息的芯片的方式。并且，本实施例对用于存储目标对象的个人信息的存储设备类型不做限定，例如可以是flash存储器。

另外，本实施例中，为了更便于救助人员及时找到目标对象的位置，还可以进一步获取目标对象的位置信息，并将位置信息发送给目标设备。需要说明的是，获取位置信息的方式可以是在目标对象身上设置gps定位系统，从而能够对目标对象所在位置进行定位；也可以是通过设置拍摄装置拍摄目标对象周围的环境图像，以便于救助人员根据定位信息或者环境图像知晓目标对象的位置，以及时对目标对象进行救助。

另外，还可以获取目标对象的跌倒状态，将跌倒状态发生给目标设备。获取目标对象的跌倒状态可以是将获取到的第一加速度、计算出的偏转角发送给目标设备，也可以是根据第一加速度和偏转角预测目标对象的跌倒姿态，将预测结果发送给目标设备，从而使得救助人员根据跌倒状态准备好对应的救助设备，进一步提高救助目标对象的效率。

在具体实施中，可以根据实际需求获取个人信息、位置信息和跌倒状态中的一种或多种信息发送给目标设备，以进一步提高救助人员的救助效率。

上文对于本发明提供的一种目标对象跌倒行为的判定方法的实施例进行了详细的描述，本发明还提供了一种与该方法对应的目标对象跌倒行为的判定装置、设备及计算机可读存储介质，由于装置、设备及计算机可读存储介质部分的实施例与方法部分的实施例相互照应，因此装置、设备及计算机可读存储介质部分的实施例请参见方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。

图4为本发明实施例提供的一种目标对象跌倒行为的判定装置的结构图，如图4所示，一种目标对象跌倒行为的判定装置包括：

获取模块41，用于获取目标对象的水平方向的第一加速度；

第一判断模块42，用于判断第一加速度是否大于第一阈值；

计算模块43，用于在判断出第一加速度大于第一阈值时，计算目标对象的运动方向与重力方向的偏转角；

第二判断模块44，用于判断偏转角是否小于第二阈值；

判定模块45，用于在判断出偏转角小于第二阈值时，判定目标对象发生跌倒行为。

本发明实施例提供的目标对象跌倒行为的判定装置，具有上述目标对象跌倒行为的判定方法的有益效果。

图5为本发明实施例提供的一种目标对象跌倒行为的判定设备的结构图，如图5所示，一种目标对象跌倒行为的判定设备包括：

存储器51，用于存储计算机程序；

处理器52，用于执行计算机程序时实现如上述目标对象跌倒行为的判定方法的步骤。

需要说明的是，本实施例对处理器52的类型不做限定，例如可以是单片机，优选地使用stm32类型的单片机。

本发明实施例提供的目标对象跌倒行为的判定设备，具有上述目标对象跌倒行为的判定方法的有益效果。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述目标对象跌倒行为的判定方法的步骤。

需要说明的是，计算机可读存储介质包括u盘、移动硬盘、rom(read-onlymemory，只读存储器)、ram(randomaccessmemory，随机访问存储器)，磁盘或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本发明实施例提供的计算机可读存储介质，具有上述目标对象跌倒行为的判定方法的有益效果。

以上对本发明所提供的目标对象跌倒行为的判定方法、装置、设备及计算机可读存储介质进行了详细介绍。本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。