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北京大学王雪峰获国家专利权

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龙图腾网获悉北京大学申请的专利一种基于激光传感器与单目相机的实时人体跌倒检测系统及方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN116310297B

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-24发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202310230960.6,技术领域涉及:G06V10/25;该发明授权一种基于激光传感器与单目相机的实时人体跌倒检测系统及方法是由王雪峰;田智宇设计研发完成,并于2023-03-12向国家知识产权局提交的专利申请。

一种基于激光传感器与单目相机的实时人体跌倒检测系统及方法在说明书摘要公布了:本发明公开了一种基于激光传感器与单目相机的实时人体跌倒检测系统及方法,人体跌倒检测硬件系统包括单目相机、激光传感器、IMU惯性测量单元、双轴舵机旋转云台、舵机驱动板和处理器开发板。在人体跌倒检测过程中始终运行人体目标检测算法模块,以判断环境中是否有待检测的人体目标;若检测到人体目标,再触发人体目标运动检测流程,检测人体目标移动速度;若检测到人体目标未发生移动,再触发人体姿态检测算法模块,获取人体关节点位置坐标并进行后续跌倒检测。与传统的始终运行目标检测、姿态检测和动作检测三个算法模块相比,本方法优化了各算法模块使用频率,提高算法运行效率,降低处理器开发板对算力的要求,提高了跌倒检测算法的鲁棒性。

本发明授权一种基于激光传感器与单目相机的实时人体跌倒检测系统及方法在权利要求书中公布了:1.一种基于激光传感器与单目相机的实时人体跌倒检测方法,其特征在于,包括如下步骤, S1初始化阶段:在跌倒检测中,需要获取单目相机距地面的高度,用于后续与激光传感器距离结合完成跌倒判断;在跌倒检测算法初始化阶段,通过舵机云台控制相机与激光传感器旋转,并结合IMU获得的姿态角信息,获取单目相机的高度; 跌倒检测算法初始化阶段步骤如下: 控制俯仰舵机旋转,获取IMU姿态角中pitch俯仰角度信息,即激光传感器与水平面间的夹角θ;保持俯仰舵机不动,控制水平舵机旋转120度,获取激光传感器最大距离l,即为单目相机与地面的距离; S2人体目标运动检测阶段:跌倒行为发生时,人体处于非运动状态;利用单分类人体目标检测算法进行人体目标检测,在单目相机中获取人体目标的边框区域;通过计算多帧图像中人体目标边框中心点像素坐标的移动速度,判断人体目标是否发生快速移动;判断方法为计算连续10帧人体目标边框中心点横纵坐标的方差是否大于阈值,若大于阈值则表明人体目标发生了快速移动,与跌倒行为实际不符,不进行后续跌倒检测; S3基于激光传感器与2D姿态检测的跌倒检测判断阶段:在跌倒行为发生后,人体腰部及双腿位于地面平面上;通过激光传感器获取人体关节点与单目相机间距离,结合IMU获取的相机姿态角及相机高度,根据几何关系判断是否满足人体腰部及双腿位于地面平面,若满足则判定为有跌倒行为发生; 在人体目标运动检测判断人体未发生移动后,通过人体姿态检测算法,在人体目标检测的基础上获取人体关节点的位置坐标;人体姿态检测算法的实施流程如下,关注人体腰部、左右膝、左右脚5个关节点的位置,判断上述5个关节点是否位于地面平面,通过舵机移动单目相机分别使5个关节点位于单目相机中心,由激光传感器获取关节点距相机的距离li、该状态下IMU获取的俯仰角θi; S4多帧联合跌倒判断:为避免出现部分视频帧数被误判为跌倒行为,进行误判闪现筛选;需多帧视频被判定为跌倒行为,且跌倒帧数发生在后续几帧中,再最终判断为发生了跌倒行为,发出实时跌倒报警信息。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术,可联系本专利的申请人或专利权人北京大学,其通讯地址为:100080 北京市海淀区颐和园路5号;或者联系龙图腾网官方客服,联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

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