一種跌倒檢測方法、裝置、系統、存儲介質和計算機程序產品與流程

本技術涉及通信，尤其涉及一種跌倒檢測方法、裝置、系統、存儲介質和計算機程序產品。

背景技術：

1、隨著年齡的增大，因跌倒而傷亡的風險會呈現指數型的增長。因此，為了保障獨居老用戶的身體健康和生命安全，能夠準確地發現跌倒行為，并及時實施救助具有十分重要的社會意義。

2、目前的跌倒檢測方法要么需要用戶攜帶特定設備，導致成本高，不易于實施；要么需要依賴視覺信息，對光照條件要求高，也容易泄露個用戶隱私。

技術實現思路

1、有鑒于此，本技術實施例期望提供一種跌倒檢測方法、裝置、系統、存儲介質和計算機程序產品。

2、本技術實施例的技術方案是這樣實現的：

3、本技術實施例提供了一種跌倒檢測方法，該方法包括：

4、基于實時獲取的短時傅立葉變換(stft)譜圖序列和正常活動序列初步確定異常信道狀態信息(csi)；其中，所述正常活動序列為：目標在非跌倒情況下的室內活動軌跡對應的stft譜圖序列；

5、對所述異常csi的信號強度進行判斷，如果所述信號強度的峰值高于閾值，則繼續判斷預設時間間隔內是否出現與所述峰值的差值在預設范圍內的信號強度；如果否，則確定跌倒行為發生。

6、本技術實施例中，所述確定跌倒行為發生之后，所述方法還包括：

7、基于多個csi路徑傳輸的路徑長度變化率plcr對目標的實時定位結果以及室內平面圖確定目標發生跌倒的位置，并通過終端發出告警。

8、本技術實施例中，所述初步確定異常csi之前，所述方法還包括：

9、實時獲取全屋覆蓋的家庭網絡的csi；

10、對所述csi進行預處理，得到stft頻譜圖像；

11、基于多個csi路徑傳輸的plcr對目標的實時定位結果以及所述stft頻譜圖像形成stft譜圖序列。

12、本技術實施例中，所述對所述csi進行預處理，包括：

13、對所述csi進行插值處理，得到均勻分布的csi樣本；

14、利用巴特沃斯帶通濾波器對所述插值處理后的csi進行去噪處理，得到與目標活動相對應的csi；

15、利用離散高斯函數對于所述濾波后的csi進行加權平滑處理，得到去除信號尖峰的csi；

16、對所述平滑處理后的csi進行主成分分析，得到降維后的csi；

17、對所述降維后的csi進行stft處理，提取所述csi中的時域特征和頻域特征。

18、本技術實施例中，所述對所述csi進行插值處理，包括：

19、基于家庭網絡wi-fi信號的頻率和無線信號的速度確定無線信號的波長；

20、基于目標跌倒過程中的最大移動速度以及所述無線信號的波長確定csi采樣頻率；

21、基于所述csi采樣頻率進行插值。

22、本技術實施例中，所述利用離散高斯函數對于所述濾波后的csi進行加權平滑處理，包括：

23、選取預設的高斯平滑窗口時長，并根據所述csi采樣頻率求得所述平滑窗口內的離散信號點個數；

24、基于高斯分布的3σ準則，且在信號的時域范圍大于0的情況下，確定在[0,3σ]的平滑區間內需要覆蓋所述離散信號點個數；

25、對前一個平滑窗口時長內的3σ個信號點進行概率歸一化處理得到歸一化系數；

26、基于所述歸一化系數以及離散高斯函數確定加權平滑系數；

27、基于所述加權平滑系數確定任一時刻csi的平滑信號。

28、本技術實施例中，所述基于實時獲取的stft譜圖序列和正常活動序列初步確定異常csi，包括：

29、將實時獲取的stft譜圖序列和正常活動序列進行匹配濾波，如果最大輸出信噪比低于閾值，則表征所述stft譜圖序列對應的目標活動軌跡與正常活動軌跡路線不匹配，初步確定對應的csi為異常csi。

30、本技術實施例中，所述初步確定異常信道狀態信息csi之前，所述方法還包括：

31、基于多路徑csi傳輸的plcr建立正常活動數據模式。

32、本技術實施例中，所述基于多路徑csi傳輸的plcr建立正常活動數據模式，包括：

33、基于csi發射器的位置、依次出現預設信號強度的多個csi接收器的位置、目標的運動速度及方向，確定所述目標的實時位置，用于形成移動軌跡；

34、基于預設時間內各csi接收器提取的stft譜圖獲得目標正常活動軌跡路線對應的多csi接收器信號譜圖序列；

35、建立所述目標正常活動數據模式；其中，所述正常活動數據模式包含以下一種或多種：

36、正常活動時的所述多csi接收器信號譜圖序列；

37、csi信號強度；

38、所述目標的運動速度大小和方向；

39、所述目標的實時位置；

40、所述目標的移動軌跡。

41、本技術實施例還提供了一種跌倒檢測裝置，所述裝置包括：

42、通信單元，用于基于實時獲取的stft譜圖序列和正常活動序列初步確定異常csi；其中，所述正常活動序列為：目標在非跌倒情況下的室內活動軌跡對應的stft譜圖序列；

43、處理單元，用于對所述異常csi的信號強度進行判斷，如果所述信號強度的峰值高于閾值，則繼續判斷預設時間間隔內是否出現與所述峰值的差值在預設范圍內的信號強度；如果否，則確定跌倒行為發生。

44、本技術實施例還提供了一種跌倒檢測系統，包括：多個csi信號接收器、智能網關、云端服務器和終端；其中，

45、所述云端服務器包括：第一通信接口和第一處理器；其中，

46、所述第一通信接口，用于基于實時獲取的stft譜圖序列和正常活動序列初步確定異常csi；其中，所述正常活動序列為：目標在非跌倒情況下的室內活動軌跡對應的stft譜圖序列；

47、所述第一處理器，用于對所述異常csi的信號強度進行判斷，如果所述信號強度的峰值高于閾值，則繼續判斷預設時間間隔內是否出現與所述峰值的差值在預設范圍內的信號強度；如果否，則確定跌倒行為發生。

48、本技術實施例還提供了一種存儲介質，其上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時實現上述方法的步驟。

49、本技術實施例還提供了一種計算機程序產品，包括計算機程序，所述計算機程序在被處理器執行時實現上述方法的步驟。

50、本技術實施例提供的跌倒檢測方法、裝置、系統、存儲介質和計算機程序產品，基于實時獲取的短時傅立葉變換(stft)譜圖序列和正常活動序列初步確定異常信道狀態信息(csi)；其中，所述正常活動序列為：目標在非跌倒情況下的室內活動軌跡對應的stft譜圖序列；對所述異常csi的信號強度進行判斷，如果所述信號強度的峰值高于閾值，則繼續判斷預設時間間隔內所述信號強度是否出現與所述峰值的差值在預設范圍內的信號強度；如果否，則確定跌倒行為發生。本技術實施例基于stft譜圖序列以及信號強度的峰值閾值對csi進行分析，從而確定跌倒行為的發生，整個實現過程不需要用戶(目標)攜帶特定設備，也不需要搭建其他專用裝置，成本低，易于實施；而且，實現過程不依賴于視覺信息，不受環境中光照條件的約束，因此能較好地保護用戶的個人隱私。