【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及对讲机辅助救援，尤其涉及一种基于救援场景跌倒检测的对讲机辅助救援方法及系统。
技术介绍
1、在户外救援、工业作业以及高风险环境中，从业者和个人使用对讲机的频率逐渐提高，依赖其便捷的语音通信功能及时传递重要信息。然而，这些场景中，人员发生意外跌倒或失去行动能力的可能性较高，特别是在复杂地形或极端环境下。当跌倒发生时，如果无法及时进行求援，可能导致救援人员出现危险，进而造成严重后果。当使用者处于跌倒状态且求助能力受限时，传统通信设备无法高效定位和识别风险，从而进行自主求援。这种通信孤立的问题在实际应用中普遍存在，对救援人员的安全造成了潜在威胁。因此，如何提高救援人员在进行救援任务时的安全性和可搜救性是一个亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术克服了现有技术的缺陷，提供了一种基于救援场景跌倒检测的对讲机辅助救援方法及系统，其重要目的在于提高救援人员在进行救援任务时的安全性和可搜救性。
2、为实现上述目的本专利技术第一方面提供了一种基于救援场景跌倒检测的对讲机辅助救援方法，包括：
3、对实时救援任务进行救援状态数据采集获取救援状态采集信息并进行预处理，对预处理的数据进行时序化，构建运行环境数据序列、通讯状态数据序列和运动状态数据序列；
4、基于生成对抗网络构建异常检测模型，输入所述运动状态数据序列分析实时救援任务中异常运动状态数据，得到异常运动状态分析信息；
5、基于所述异常运动状态分析信息对目标对讲机使用人员进行跌倒检
6、若检测到当前对讲机使用者存在跌倒状况，则结合所述跌倒预警信息进行跌倒风险评估，判断是否需要进行协同救援；
7、若需要进行协同救援，则在当前通讯环境中搜寻其余救援者的对讲机进行协同救援，并结合运行环境数据序列和通讯状态数据序列进行通信优化以扩大通讯范围。
8、本方案中，所述对实时救援任务进行救援状态数据采集获取救援状态采集信息并进行预处理，对预处理的数据进行时序化，构建运行环境数据序列、通讯状态数据序列和运动状态数据序列，具体包括：
9、基于目标对讲机设定的传感器阵列对实时救援任务进行救援状态数据采集获取救援状态采集信息，所述救援状态采集信息包括对讲机运行环境数据、对讲机通讯状态数据和对讲机运动状态数据；
10、对所述救援状态采集信息进行数据预处理，计算所述救援状态采集信息的数据标准差，将计算得到的数据标准差与预设标准差范围进行判断；
11、定义不在预设标准差范围内的数据标准差对应的救援状态采集数据为异常数据，进行异常值剔除并引入线性插值法进行差值补充，得到预处理结果信息；
12、基于所述预处理结果信息提取时序特征，根据提取的时序特征对所述预处理结果信息进行时序处理，生成运行环境数据序列、通讯状态数据序列和运动状态数据序列。
13、本方案中，所述基于生成对抗网络构建异常检测模型，输入所述运动状态数据序列分析实时救援任务中异常运动状态数据，得到异常运动状态分析信息，具体包括：
14、基于生成对抗网络构建异常检测模型，获取运动状态数据序列，将所述运动状态数据序列作为原始序列，输入至所述异常检测模型中进行分析；
15、生成器对输入的运动状态数据序列进行特征提取，根据提取的实时对讲机运动状态特征进行序列重构，生成重构运动状态序列，将所述重构运动状态序列输入至判别器中进行判断；
16、通过判别器判断是否能够结构当前重构运动状态序列，若判别器对当前重构运动状态序列的判别结果为不接受，则标记当前重构运动状态序列为错误重构运动状态序列，获取下一重构运动状态序列进行判断；
17、通过迭代重复判别生成器生成的重构运动状态序列以选取符合预设接受标准的重构运动状态序列，得到最终重构运动状态序列；
18、计算所述最终重构运动状态序列与原始序列之间的重构误差，将计算得到的重构误差与预设阈值进行判断，若大于预设阈值，则代表当前实时运动状况存在异常；
19、将所述最终重构运动状态序列与所述原始序列进行时序规整，分析重构运动状态序列与原始序列的匹配差异，通过匹配差异确定异常运动状态数据和时间节点，得到异常运动状态分析信息。
20、本方案中，所述基于所述异常运动状态分析信息对目标对讲机使用人员进行跌倒检测，判断是否存在跌倒状况，具体包括：
21、获取异常运动状态分析信息，对所述异常运动状态分析信息进行特征提取，提取异常运动状态时间特征，通过提取的异常运动状态时间特征在运行状态数据序列进行标记；
22、根据标记后的运动状态数据序列截取预设时间长度的运动状态数据序列，得到若干运动状态数据子序列，引入滑动窗口法进行跌倒检测；
23、在所述运动状态数据子序列上根据预设的滑动窗口大小进行窗口滑动，提取每个窗口内的运动状态数据特征，得到第一特征提取信息；
24、预设跌倒判定规则，将所述第一特征提取信息与所述跌倒判定规则进行判断，若当前窗口内提取的特征符合跌倒判定规则，则将当前窗口判断为潜在跌倒事件窗口；
25、分析潜在跌倒事件窗口的下一窗口内的运动状态特征是否满足跌倒判定规则，若同样满足，则将对应窗口标记为潜在跌倒事件窗口；
26、进行迭代滑动分析和跌倒判定，直至检测完所有运动状态数据子序列，输出当前运动状态子序列的所有潜在跌倒事件窗口及所在时间位置，得到潜在跌倒事件窗口检测信息；
27、根据所述潜在跌倒事件窗口检测信息分析是否存在连续的潜在跌倒事件窗口，若存在连续跌倒事件窗口且大于预设数量阈值，则将时间特征为最早的潜在跌倒事件窗口标记为跌倒起始点，并生成跌倒预警信息。
28、本方案中，所述若检测到当前对讲机使用者存在跌倒状况，则结合所述跌倒预警信息进行跌倒风险评估，判断是否需要进行协同救援，具体包括：
29、获取运行环境数据序列和跌倒预警信息，利用所述跌倒预警信息提取出现跌倒状况时的运动状态数据子序列，并根据跌倒预警信息判定对讲机使用者跌到的时间节点从获取的运行环境数据序列中截取对应时间节点之后的运行环境数据子序列；
30、对所述运动状态数据子序列进行特征提取，获取出现跌倒状况后对讲机的运动状态特征，基于提取的运行状态特征计算冲击强度和姿态变化幅度，生成第一分析信息；
31、构建三维坐标系，基于截取的运行环境数据子序列进行特征提取，获取出现跌倒状况后对讲机的运行环境变化特征，进行跌倒状况分析；
32、将获取的运行环境变化特征利用构建的三维坐标系进行表示，生成对讲机使用者发生跌倒状况后的三维坐标变化图，基于所述三维坐标变化图分析对讲机使用者的跌倒方向、跌倒距离和跌倒位置，得到第二分析信息；
33、构建风险评估模型，将所述第一分析信息和第二分析信息输入至模型中进行分析，判断对讲机使用者的实时跌倒风险，得到跌倒风险评估本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于救援场景跌倒检测的对讲机辅助救援方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于救援场景跌倒检测的对讲机辅助救援方法，其特征在于，所述对实时救援任务进行救援状态数据采集获取救援状态采集信息并进行预处理，对预处理的数据进行时序化，构建运行环境数据序列、通讯状态数据序列和运动状态数据序列，具体包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于救援场景跌倒检测的对讲机辅助救援方法，其特征在于，所述基于生成对抗网络构建异常检测模型，输入所述运动状态数据序列分析实时救援任务中异常运动状态数据，得到异常运动状态分析信息，具体包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于救援场景跌倒检测的对讲机辅助救援方法，其特征在于，所述基于所述异常运动状态分析信息对目标对讲机使用人员进行跌倒检测，判断是否存在跌倒状况，具体包括：
5.根据权利要求1所述的一种基于救援场景跌倒检测的对讲机辅助救援方法，其特征在于，所述若检测到当前对讲机使用者存在跌倒状况，则结合所述跌倒预警信息进行跌倒风险评估，判断是否需要进行协同救援，具体包括：
6.根据权利
7.一种基于救援场景跌倒检测的对讲机辅助救援系统，其特征在于，该系统包括：存储器、处理器，所述存储器中包含基于救援场景跌倒检测的对讲机辅助救援方法程序，所述基于救援场景跌倒检测的对讲机辅助救援方法程序被所述处理器执行时实现如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种基于救援场景跌倒检测的对讲机辅助救援方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于救援场景跌倒检测的对讲机辅助救援方法，其特征在于，所述对实时救援任务进行救援状态数据采集获取救援状态采集信息并进行预处理，对预处理的数据进行时序化，构建运行环境数据序列、通讯状态数据序列和运动状态数据序列，具体包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于救援场景跌倒检测的对讲机辅助救援方法，其特征在于，所述基于生成对抗网络构建异常检测模型，输入所述运动状态数据序列分析实时救援任务中异常运动状态数据，得到异常运动状态分析信息，具体包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于救援场景跌倒检测的对讲机辅助救援方法，其特征在于，所述基于所述异常运动状态分析信息对目标对讲机使用人员进行跌倒检测，判断是否存在...
【专利技术属性】
技术研发人员：印海林，雷玉霞，
申请(专利权)人：深圳市遨游通讯设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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