基于Kinect传感器的老人摔倒检测

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基于Kinect传感器的老人摔倒检测

作者：鄢然

来源：《电子技术与软件工程》2017年第22期

当今社会的独居老人越来越多，独居老人的监护已经成为一个社会问题。为使独居老人在家发生摔倒时能被及时发现并告知其子女，设计和实现了不受可见光影响、保护老人隐私的基于Kinect传感器的老人摔倒检测系统。使用Kinect传感器获取深度图像和老人的骨骼点信

息，通过计算胯骨中心高度以及脊柱中心点的运动速度对老人的动作进行判断。当检测到可能发生摔倒时，对老人进行语音询问，若得到确认立即给老人子女发送电子邮件进行通知。实验结果显示，该系统能够准确检测到老人摔倒的发生并发送电子邮件，同时，老人也可根据语音提示做出相应动作将摔倒警报解除，减小系统误差。

【关键词】Kinect 摔倒检测

1 引言

随着老龄化社会的到来，“空巢老人”的比例不断提高。当空巢老人发生跌倒时，常因无法快速发送求救信号，导致救助不及时从而造成严重后果。因此，针对老人的家庭摔倒检测系统的研究与设计具有重要意义。

目前，针对老年人摔倒的检测系统设计主要包括三种方法：

（1）通过可穿戴设备对老人的姿态进行监测，进而进行摔倒动作的判断。这种方法使用的传感器包括速度传感器、陀螺仪传感器等，设计复杂，成本较高，长期穿戴会使设备有一定损耗，并给老人生活造成不便。

（2）环境式摔倒检测方法，在老人活动区域中的不同位置放置传感器，通过监测目标运动时发出的声音以及接触地面时发出的震动对摔倒动作进行检测，环境噪声的干扰将对实验结果造成较大影响。

（3）基于视觉传感器的摔倒检测系统，原理是在检测目标的活动区域内安装图像采集设备，通过对老人动作特征的提取进行摔倒动作的判断。这种方法可降低环境噪声的干扰，但是老人的生活隐私将被暴露，影响其正常生活。

本文提出的摔倒检测算法利用Kinect传感器采集老人活动的信息和老人的关节点并将采集到的彩色图像转换为深度图像，实现了一种摔倒动作识别系统。系统可获取老人运动时重心的高度和运动的速度，通过阈值判断老人是否摔倒。满足摔倒判断条件并通过语音对老人进行询问得到确认之后，系统会给老人子女发送邮件进行提醒，保证了系统检测的准确性与实时性和老人使用的舒适性。