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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 易失衡者智能安全監(jiān)控系統(tǒng)
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 本系統(tǒng)是一套基于模式識別技術(shù)實(shí)現(xiàn)的重心易失衡者智能安全監(jiān)控系統(tǒng)，通過視頻的實(shí)時(shí)監(jiān)控，經(jīng)過語音交互的確認(rèn)，實(shí)時(shí)預(yù)警，通過無線發(fā)送模塊及時(shí)向家人或醫(yī)院發(fā)布援助信息，以達(dá)到對老人、小孩、癲癇癥等獨(dú)居的易失衡者的安全保護(hù)。
- 詳細(xì)介紹：
- 本系統(tǒng)是一套基于模式識別技術(shù)實(shí)現(xiàn)的重心易失衡者智能安全監(jiān)控系統(tǒng)，適用于容易產(chǎn)生失衡摔倒現(xiàn)象的獨(dú)居群體（如老人、低血糖者、心臟病患者等）。 它利用攝像頭采集視頻，經(jīng)分離前景并處理圖像后，得到一個(gè)基本的人的形態(tài)，根據(jù)創(chuàng)新性的矩形輪廓算法對人體異常形態(tài)（如摔倒）進(jìn)行初級判斷，若判斷為異常形態(tài)，便開啟語音設(shè)備進(jìn)行再判斷，詢問監(jiān)控對象的安全狀態(tài)，如果沒有得到正確回答，則判為形態(tài)異常，開啟無線發(fā)送模塊，將監(jiān)控對象的當(dāng)前狀態(tài)以短信或彩信形式發(fā)送給緊急聯(lián)系人，以便對其進(jìn)行及時(shí)的援助，避免監(jiān)控對象因無人幫助而發(fā)生潛在的危險(xiǎn)。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 目的：對于易失衡者，如老人、小孩、癲癇癥患者等群體，獨(dú)處家中一旦摔倒暈厥或發(fā)病，若沒有得到及時(shí)的援助，將造成不可預(yù)知的后果，他們在家居生活中的安全令人擔(dān)憂。本系統(tǒng)的開發(fā)旨在預(yù)防易失衡者在獨(dú)居時(shí)發(fā)生意外情況時(shí)無法及時(shí)得到援助，并在發(fā)生意外時(shí)能夠第一時(shí)間發(fā)出援助信號。 基本思路：本系統(tǒng)具有視頻監(jiān)控、語音交互、無線發(fā)送監(jiān)控狀態(tài)等功能，通過視頻的監(jiān)控，經(jīng)過語音交互的確認(rèn)，實(shí)時(shí)預(yù)警，及時(shí)向家人或醫(yī)院發(fā)布援助信息，以達(dá)到對老人、小孩、癲癇癥等獨(dú)居的易失衡者的安全保護(hù)。 創(chuàng)新點(diǎn)：創(chuàng)意方面，將模式識別運(yùn)用到家居監(jiān)控，提高家居生活的安全性。技術(shù)方面，提出背景更新的算法，和“擬合人體矩形輪廓”“重心變化”兩個(gè)特征。 技術(shù)關(guān)鍵：圖像處理技術(shù)、前景分離技術(shù)、提取人體輪廓和特征、無線串口通信等。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 智能監(jiān)控系統(tǒng)還處于研究階段，有很大的發(fā)展空間，提高運(yùn)動(dòng)目標(biāo)識別的精度以及異常行為判別的準(zhǔn)確性是實(shí)時(shí)智能監(jiān)控系統(tǒng)的主要研究任務(wù)。目前本系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)了基本的準(zhǔn)確的異常行為判斷，在用戶友好性方面和系統(tǒng)產(chǎn)品化方向仍有很大的發(fā)展前景。 本系統(tǒng)致力于保證易失衡者在獨(dú)居時(shí)的安全，通過對人體運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測及模式識別的研究，分析并提出了一種基于擬合矩形輪廓變化的人體異常行為簡易識別算法，該算法將模式識別領(lǐng)域中的圖像識別技術(shù)應(yīng)用于智能監(jiān)控領(lǐng)域，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)該算法對異常行為的判別性良好，提高了異常行為的檢測速度；本系統(tǒng)將語音識別技術(shù)與圖像識別技術(shù)結(jié)合，兩者相輔相成，降低了圖像識別中異常行為判斷的失誤率。本系統(tǒng)的無線發(fā)送預(yù)警模塊利用智能監(jiān)控技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)的概念的交織，實(shí)現(xiàn)了有效信息的傳遞，使得監(jiān)控對象在危險(xiǎn)狀態(tài)時(shí)能夠被及時(shí)發(fā)現(xiàn)從而得到及時(shí)的救援，具有較強(qiáng)的實(shí)用性和可發(fā)展性。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 2010年7月，北京郵電大學(xué)第十屆創(chuàng)新獎(jiǎng) 獲二等獎(jiǎng)； 2011年1月，中國移動(dòng)大學(xué)生創(chuàng)新大賽 優(yōu)秀獎(jiǎng)
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 1作為獨(dú)立產(chǎn)品銷售； 2作為高級智能家居的一部分； 3作為運(yùn)營商物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的增值服務(wù)。
作品可展示的形式
- 實(shí)物、錄像、現(xiàn)場演示
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 本系統(tǒng)的終極目標(biāo)是利用視頻、語音模式識別和移動(dòng)通信等技術(shù)，構(gòu)建一個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)硬件平臺，利用一個(gè)全景攝像頭和小巧的可觸摸終端，實(shí)現(xiàn)對易失衡者獨(dú)處時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)護(hù)和危險(xiǎn)預(yù)警。產(chǎn)品可銷售給獨(dú)立消費(fèi)者、提供智能家居系統(tǒng)的公司、作為運(yùn)營商的增值服務(wù)，提高家居生活的安全性，具有較高的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
同類課題研究水平概述
- 在人體識別方面，當(dāng)前人體識別多以隱形馬爾科夫鏈HMM進(jìn)行人體形態(tài)學(xué)習(xí)，并利用數(shù)據(jù)庫儲存已識別的人體形態(tài)，當(dāng)采集到新的圖像再進(jìn)行模式匹配。但是這種方法的缺點(diǎn)是需要大量的空間來儲存數(shù)據(jù)資源，運(yùn)行速度比較慢。還有加入膚色、曲度等特征來進(jìn)行識別人體的，但是在實(shí)際生活中，背景的復(fù)雜度會(huì)影響這種特征的識別。而我們采用的是人體矩形輪廓和重心作為特征，并利用正交攝像頭可全捕捉各個(gè)角度的摔倒，算法簡潔，可識別度高。 在分離前景方面，傳統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測方法主要有光流法、幀間差分法和背景差分法，就每種檢測方法而言都有其自身的缺點(diǎn)和不足。我們在采用背景差分法的同時(shí)提出了背景更新的算法，在物體的檢測中，對于被判斷為屬于物體的像素點(diǎn)，仍然保持原來的背景灰度值，不予更新，判斷為是背景的點(diǎn)，依照下述規(guī)則更新背景模型： Bk+y(i,j)=αBk(I,j)+(1-α)A(I,j) 使得背景模型的更新并不完全取決于當(dāng)前像素點(diǎn)的值，而且與以前幀具有相關(guān)性，因此背景模型可以在長時(shí)間內(nèi)保持相對穩(wěn)定。這種方法既有效地避免了一些背景的突發(fā)現(xiàn)象，同時(shí)也考慮了噪聲的影響。通過對背景像素點(diǎn)灰度值的更新，可以適應(yīng)光線、天氣等外界環(huán)境變化帶來的影響。 在市場應(yīng)用方面，當(dāng)前市面上有大量的視頻監(jiān)控設(shè)備，但多是人為實(shí)時(shí)監(jiān)控為主，缺少對于特定人群的智能安全監(jiān)控設(shè)施。易失衡者安全監(jiān)控系統(tǒng)就是為實(shí)現(xiàn)對獨(dú)居的易失衡者的遠(yuǎn)程、實(shí)時(shí)監(jiān)護(hù)而開發(fā)的。當(dāng)前市場中有概念類似的應(yīng)用，如韓國SK電訊與韓國保健福利部合作的獨(dú)居老人u-Care業(yè)務(wù)，通過設(shè)置在用戶家里的設(shè)備提供消防以及老人照看等基本服務(wù)，有效降低了突發(fā)事件的發(fā)生概率，受到了韓國老人的歡迎，這表明，易失衡者安全監(jiān)控系統(tǒng)具有一定的市場應(yīng)用前景。
