基于树莓派的高精度跌倒检测装置设计与实现

朱海亮,刘鹏达,李艳丽,徐展翼,潘巨龙

(中国计量大学 信息工程学院,浙江 杭州 310018)

根据联合国人口预测数据,中国老龄化程度将在2030年左右接近发达国家水平,到2050年将超过发达国家的总体水平[1]。跌倒后如果得不到及时救助可能对老年人生命产生威胁[2],因此对于跌倒检测研究具有重要的现实意义。

目前常见的跌倒检测方法主要有视频分析法、环境感知法和穿戴设备检测法[3]。视频分析法[4-5]主要通过在室内固定位置安装摄像机实时监测被测对象运动状态,从而检测老人是否发生跌倒,这类方法虽然检测精度高但监控范围有限且容易暴露隐私。基于环境感知的方法[6]通过在室内多个位置安装传感设备记录老年人的活动,再通过融合诸如红外探测器、声音传感器和震动计等仪器得到的信息对跌倒行为进行检测,这类系统适用固定的室内场所,但存在多种监测设备安装繁琐等诸多不便。而基于可穿戴设备的跌倒检测系统有着随时随地检测、及时性高和可用于室外等优点,已经成为主流的跌倒检测方法之一。

张杰等[7]采用阈值法来判断跌倒行为,这种方法在固定跌倒数据库中的检测准确率为100%,但是在实际测试中只有92%检测准确率;卓从彬等[8]为不同年龄段的老人设置了不同的跌倒阈值,在MATLAB仿真实验阶段取得了不错的检测精度,但这种多阈值算法对不同佩戴者需要设置不同的阈值,过程较为繁琐,不适合实际使用;罗……