基于“互联网+”的轮椅护理床智能监控系统研究

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Tianxudong
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随着中国的人口老龄化问题变得日益严峻,越来越多的老人长期卧病在床,多功能轮椅护理床被逐渐用于卧床老人的日常护理。针对目前轮椅护理床需要在医护人员或亲属陪护下使用的问题,提出了一种基于“互联网+”的轮椅护理床智能监控系统,旨在提高无人看护情况下的轮椅护理床的使用安全性和便捷性。首先对“互联网+”护理及智能监控领域研究情况进行了调研,根据系统的设计要求和目标确定了系统的设计方案,在现有多功能轮椅护理床的基础上搭建了远程监控系统的软硬件平台,实现了对轮椅护理床的远程控制及视频监控的功能。其次通过融合卷积分解及注意力机制设计了一种分离注意力卷积模块,构建了一种轻量化的人体解析算法,将所提出算法结合人体重心测定方法实现对卧床老人的坠床风险检测。再次针对视频监控的应用场景提出了一种改进的动态图算法,改进动态图算法压缩视频中的物体运动信息为一张图像,从而高效地表达视频中与行为相关的运动特征,为后续行为识别的研究做了铺垫,并使用运动特征提取算法及图像结构相似性完成对老人的异常运动检测。继次提出一种融合人体骨架信息和改进动态图的双流行为识别算法,其中在空间流输入为人体骨架信息,时间流输入为改进的动态图算法处理得到的动态图,通过融合两支路的分类评价得到最终的行为识别结果,并将所提出的算法应用于老人的摔倒行为检测。最后对本基于“互联网+”的轮椅护理床智能监控系统进行测试,验证系统智能模块、远程控制、视频监控等各个模块的性能。系统以“互联网+”技术为基础,同时融合人工智能实现了对轮椅护理床的远程控制、视频监控、智能预警等功能,测试结果显示系统的人脸识别、坠床检测、行为识别的准确率分别为91.5%、93.1%、91.3%,帧率分别达到26帧/秒、35帧/秒、9帧/秒,视频监控帧率稳定为30帧/秒,延迟为1s左右,远程控制功能响应正常,表明系统具有良好的稳定性和可用性,能够满足实际应用的要求,达到保障轮椅护理床用户的安全,减轻用户亲属的看护压力的目的。
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