基于iOS的老年人跌倒檢測報警系統研究

李亞萍，薛冰冰，吳書裕，張 媛，周凌宏

基于iOS的老年人跌倒檢測報警系統研究

李亞萍，薛冰冰，吳書裕，張 媛，周凌宏

目的：設計一種基于手機的老年人跌倒檢測報警系統，為跌倒后的老人提供及時的幫助，爭取更多的急救時間。方法：利用iPhone內置的三軸加速度傳感器和陀螺儀提取人體加速度和角速度數據，計算與人體運動相關的特征值信號向量幅值（signal vector magnitude，SVM）、信號幅值面積（signal magnitude area，SMA）、傾斜角（tilt angle，TA），采用多閾值判斷算法判別人體是否發生跌倒。發生跌倒時，手機向監護人發出跌倒報警。結果：在系統準確性檢測實驗中，模擬老年人行走、慢跑、坐下、躺下、彎腰及前向跌倒、側向跌倒、后向跌倒。慢跑識別準確率為96%，出現錯報；前向跌倒檢測準確率為98%，出現漏報；其余準確率皆為100%，系統正確率為99.25%。結論：該系統可直接利用手機內置傳感器有效檢測跌倒，并且對手機的放置方位無要求，是一種易于接受且更為可行的跌倒檢測系統。

跌倒檢測；iPhone；三軸加速度傳感器；陀螺儀

0 引言

據世界衛生組織相關資料顯示，跌倒是世界各地意外或非故意傷害死亡的第二大原因。全世界每年估計有42.4萬人因跌倒受傷而導致死亡，65歲以上成年人所占比例最大[1]。眾多因跌倒造成的死亡并非直接源于跌倒本身，而是因跌倒后沒有得到及時的救治而錯過了最佳時機。因此，實現一種實時有效的跌倒檢測報警方法在老年人監護領域具有重要意義。

根據信號獲取渠道的不同，可將近年來關于人體跌倒檢測的研究分為3類：基于計算機視覺技術主要采用監控探頭等采集人體活動視頻，再進行圖像處理，但這種技術受光線等影響較大，成本較高且不利于保護隱私[2-3]；……