基于智能眼鏡的老年人跌倒預(yù)警救助系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于智能眼鏡的老年人跌倒預(yù)警救助系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國(guó)已經(jīng)提前進(jìn)入老年型社會(huì)，65歲以上的老年人已經(jīng)超過(guò)1.5億。與此同時(shí)，跌倒已經(jīng)成為我國(guó)65歲以上老年人傷害死亡的首位原因。一些老年人在跌倒之后往往由于沒有得到及時(shí)的救助而造成了更嚴(yán)重的后果，因?yàn)樵诶夏耆说箷r(shí)需要及時(shí)通知相關(guān)人員對(duì)跌倒的老年人進(jìn)行救助。
[0003]同時(shí)，出現(xiàn)了很多在老年人跌倒之后周圍人群不愿意前去救助的現(xiàn)象。即使能夠前去救助，施救者也往往缺乏必要的救助常識(shí)。為此，考慮到基本國(guó)情，衛(wèi)生部于2011年9月6日公布了《老年人跌倒干預(yù)技術(shù)指南》，目的就在于讓救助者以更科學(xué)的方法對(duì)跌倒的老年人進(jìn)行施救。
[0004]對(duì)老年人跌倒進(jìn)行預(yù)警，目前出現(xiàn)了在老年人腰身上穿戴一些加速度傳感器的方式。此種方式通過(guò)加速度傳感器判斷老年人的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并結(jié)合一定算法，在老年人失穩(wěn)的情況及時(shí)發(fā)出報(bào)警。
[0005]現(xiàn)有的在老年人腰身上穿戴一些加速度傳感器進(jìn)行預(yù)警的方式存在著巨大的問(wèn)題，即該種方式的實(shí)用性非常低，因?yàn)樵擃A(yù)警方式需要在老年人腰身上穿戴一些裝置，這樣在使用上不方便。同時(shí)，由于該預(yù)警方式功能單一，只能進(jìn)行跌倒的預(yù)警工作，不能提供額外的功能，這就會(huì)大大降低該裝置的使用頻率，進(jìn)而也就做不到真正的預(yù)警了。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，有必要提供一種基于智能眼鏡的老年人跌倒預(yù)警救助系統(tǒng)及方法。
[0007]本發(fā)明提供一種基于智能眼鏡的老年人跌倒預(yù)警救助系統(tǒng)，該智能眼鏡包括相互電性連接的跟蹤模塊、圖像采集模塊、存儲(chǔ)模塊、通訊模塊、語(yǔ)音模塊及電源模塊，其中:所述跟蹤模塊，用于判定老年人是否處于失穩(wěn)狀態(tài)；所述圖像采集模塊，用于在老年人處于失穩(wěn)狀態(tài)時(shí)，對(duì)老年人周圍的場(chǎng)景進(jìn)行視頻采集；所述存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)上述采集的視頻；所述語(yǔ)音模塊，用于在老年人跌倒時(shí)向周圍人群發(fā)出求救語(yǔ)音信號(hào)；所述電源模塊，用于為智能眼鏡提供電力供應(yīng)。
[0008]優(yōu)選的，所述跟蹤模塊包括用于對(duì)人體頭部的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行跟蹤和監(jiān)測(cè)的三軸加速度傳感器和三軸陀螺儀。
[0009]優(yōu)選的，所述跟蹤模塊根據(jù)所述三軸加速度傳感器及三軸陀螺儀的輸出值判定老年人是否處于失穩(wěn)狀態(tài)。
[0010]優(yōu)選的，所述的智能眼鏡還包括用于將存儲(chǔ)的視頻傳送給主機(jī)，及對(duì)老年人所處的地點(diǎn)進(jìn)行定位的通訊模塊。
[0011]優(yōu)選的，所述的圖像采集模塊還用于按照一定時(shí)間間隔對(duì)老年人周圍的場(chǎng)景進(jìn)行圖像采集。
[0012]優(yōu)選的，所述的存儲(chǔ)模塊還用于存儲(chǔ)所采集的圖像，及當(dāng)存儲(chǔ)的圖像超過(guò)一定時(shí)間后將最開始存儲(chǔ)的圖像刪除。
[0013]優(yōu)選的，該系統(tǒng)還包括主機(jī)，所述主機(jī)包括:儲(chǔ)存模塊，用于保存智能眼鏡所傳送的視頻；通信模塊，用于與當(dāng)?shù)氐尼t(yī)療機(jī)構(gòu)聯(lián)系，讓專業(yè)人士對(duì)施救者進(jìn)行指導(dǎo)。
[0014]優(yōu)選的，所述語(yǔ)音模塊還用于當(dāng)有施救者對(duì)跌倒的老年人進(jìn)行救助時(shí)，將施救者的語(yǔ)音信號(hào)傳送給專業(yè)人士并將專業(yè)人士語(yǔ)音指導(dǎo)傳送給施救者。
[0015]本發(fā)明提供一種基于智能眼鏡的老年人跌倒預(yù)警救助方法，該方法包括如下步驟:判定老年人的失穩(wěn)狀態(tài)；當(dāng)老年人處于失穩(wěn)狀態(tài)時(shí)，對(duì)老年人周圍的場(chǎng)景進(jìn)行視頻采集，并將所述視頻保存到主機(jī)；老年人跌倒時(shí)向周圍人群發(fā)出求救語(yǔ)音信號(hào)，并聯(lián)系專業(yè)人士。
[0016]優(yōu)選的，所述判定老年人的失穩(wěn)狀態(tài)具體通過(guò)所述智能眼鏡中的三軸加速度傳感器及三軸陀螺儀的輸出值進(jìn)行判定。
[0017]本發(fā)明所提供的基于智能眼鏡的老年人跌倒預(yù)警救助系統(tǒng)及方法，在結(jié)合智能眼鏡的其他功能后，該設(shè)備可以作為老年人日常的生活用品，這樣就會(huì)大大增加該設(shè)備的使用頻率，在老年人跌倒預(yù)警救助方面真正發(fā)揮作用。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為與本發(fā)明智能眼鏡的外觀示意圖；
[0019]圖2為與本發(fā)明智能眼鏡的正面圖；
[0020]圖3為本發(fā)明智能眼鏡的硬件架構(gòu)示意圖；
[0021]圖4為智能眼鏡坐標(biāo)系示意圖；
[0022]圖5為本發(fā)明主機(jī)的硬件架構(gòu)示意圖；
[0023]圖6為本發(fā)明基于智能眼鏡的老年人跌倒預(yù)警救助方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0025]本發(fā)明采用的智能眼鏡(請(qǐng)參照?qǐng)D1)，為可透視型智能眼鏡，即戴上該智能眼鏡后，周圍可見光能夠透過(guò)眼鏡鏡片，人的雙眼能夠正常看到四周的環(huán)境，并且該智能眼鏡能夠?qū)⒁恍﹫D像信息疊加在人的真實(shí)視野上，當(dāng)人戴上該智能眼鏡后，除了看到四周的環(huán)境夕卜，也能看到由該智能眼鏡顯示出來(lái)的圖像信息，相當(dāng)于離人眼一定距離的空間中觀看一定尺寸的屏幕。
[0026]所述智能眼鏡具有四個(gè)攝像頭(請(qǐng)參照?qǐng)D2)，其中，兩個(gè)攝像頭對(duì)稱位于該智能眼鏡的前方，分別為左攝像頭001和右攝像頭002 ;另外兩個(gè)攝像頭對(duì)稱位于該智能眼鏡兩側(cè)的鏡框上，分別為左側(cè)攝像頭003和右側(cè)攝像頭004。如此所述智能眼鏡可以提供老年人周圍360°的視角場(chǎng)景。
[0027]參閱圖3所示，為本發(fā)明智能眼鏡的硬件架構(gòu)示意圖。所述智能眼鏡包括相互電性連接的圖像采集模塊005、存儲(chǔ)模塊006、跟蹤模塊007、通訊模塊008、語(yǔ)音模塊009、電源模塊010。其中:
[0028]所述圖像采集模塊005包括左攝像頭001、右攝像頭002、左側(cè)攝像頭003及右側(cè)攝像頭004。所述圖像采集模塊005用于按照一定時(shí)間間隔對(duì)老年人周圍的場(chǎng)景進(jìn)行圖像米集。
[0029]所述存儲(chǔ)模塊006用于存儲(chǔ)上述圖像采集模塊005所采集的圖像，及當(dāng)存儲(chǔ)的圖像超過(guò)一定時(shí)間后將最開始存儲(chǔ)的圖像刪除。
[0030]所述跟蹤模塊007用于判定老年人的失穩(wěn)狀態(tài)。具體而言:
[0031]所述跟蹤模塊007包括三軸加速度傳感器和三軸陀螺儀，對(duì)人體頭部的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行跟蹤和監(jiān)測(cè)。其中，所述三軸加速度傳感器用于跟蹤人體的頭部在三個(gè)正交坐標(biāo)軸方向上的移動(dòng)，所述三軸陀螺儀用于跟蹤人體的頭部繞著三個(gè)正交坐標(biāo)軸方向發(fā)生的轉(zhuǎn)動(dòng)。所述三軸加速度傳感器輸出頭部在三個(gè)坐標(biāo)軸方向上運(yùn)動(dòng)的加速度，所述三軸陀螺儀輸出頭部繞著三個(gè)坐標(biāo)軸發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。
[0032]所述跟蹤模塊007首先建立如圖4所示的坐標(biāo)系，以智能眼鏡鏡框的中心點(diǎn)O為原點(diǎn)，以經(jīng)過(guò)點(diǎn)O并平行于智能眼鏡投射出的圖像畫面的平面為OXY平面，建立右手坐標(biāo)系0ΧΥΖ。其中，所述三軸加速度傳感器的輸出值為ax，ay, az，所述三軸陀螺儀的輸出值為ω , ω , ω 0
χ，y，Z0
[0033]在老年人即將失穩(wěn)時(shí)，頭部也會(huì)跟著運(yùn)動(dòng)，此時(shí)所述三軸加速度傳感器的輸出值ax，ay，az以及所述三軸陀螺儀的輸出值ωχ，coy，ωz相比于老年人正常運(yùn)動(dòng)會(huì)發(fā)生很大改變，當(dāng)ax，ay, az和ωχ，coy，ωζ的值滿足設(shè)定的條件時(shí)，即可判定老年人處于失穩(wěn)狀態(tài)。
[0034]相比于在老年人的腰身或者腿上穿戴加速度傳感器或者陀螺儀，本發(fā)明在預(yù)警時(shí)間以及準(zhǔn)確性上具有極大的優(yōu)勢(shì)。因?yàn)樵诶夏耆说箷r(shí)，人體的倒下可以分為豎直倒下和偏轉(zhuǎn)倒下:在豎直倒下時(shí)，人體的頭部和腰身是一起向下運(yùn)動(dòng)的，此時(shí)在頭部測(cè)量老年人的運(yùn)動(dòng)變化和在腰身上測(cè)量老年人的運(yùn)動(dòng)變化效果是一致的；在偏轉(zhuǎn)倒下時(shí)，老年人的身體會(huì)向前、向左、向右或者向后發(fā)生傾斜，并最終倒下，效果等同于老年人的身體以腳部為中心點(diǎn)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)離腳部越遠(yuǎn)的地方，運(yùn)動(dòng)變化越劇烈。因此相對(duì)于目前在老年人的腰身或者腿上穿戴加速度傳感器或者陀螺儀，本發(fā)明能夠更早的對(duì)老年人的失穩(wěn)狀態(tài)進(jìn)行報(bào)警，從而為預(yù)警提供更多的時(shí)間。
[0035]所述圖像采集模塊005還用于當(dāng)所述跟蹤模塊007判定老年人處于失穩(wěn)狀態(tài)時(shí)，對(duì)老年人周圍的場(chǎng)景進(jìn)行視頻采集。
[0036]所述存儲(chǔ)模塊006還用于存儲(chǔ)上述圖像采集模塊005采集的視頻。
[0037]所述通訊模塊008用于將存儲(chǔ)模塊006存儲(chǔ)的視頻傳送給主機(jī)，及將老年人跌倒的信息發(fā)送給老年