姜建浩

衢州市人民醫(yī)院設備處 （浙江衢州 324000）

跌倒是我國老年人群傷害死亡的重要原因之一。近年來，我國人口老齡化逐漸加劇，而年輕家屬一般需要在外工作，對家中老年人的看管無法及時到位，老年人家庭看護的需求越來越大。老年人易因各種原因導致跌倒，如不能得到及時處置，往往會導致較大的醫(yī)療風險[1]。跌倒檢測系統(tǒng)能夠有效檢測老年人跌倒事件的發(fā)生并及時報警，保護老年人的健康及安全[2]。因此，構建一套能夠第一時間反饋跌倒信息的實時檢測系統(tǒng)，以提醒家屬進行相應的觀察處置具有重要意義。

隨著通信網(wǎng)絡技術的日漸成熟，人們越來越依賴于網(wǎng)絡信息化的手段來進行溝通和交流。微信是目前所有應用中，用戶關系最為穩(wěn)固的平臺，已成為基礎型的通信工具[3]。因此，在微信平臺上構建應用場景可保證用戶具備較高的使用效率。本研究設計了一種用于老年人家庭看護的基于微信平臺和攝像頭的跌倒檢測和圖像獲取系統(tǒng)，可實現(xiàn)基于Python 的跌倒主動提醒功能，并可通過微信平臺向家屬發(fā)送提示信息，同時使用圖靈機器人進行消息處理，可使家屬獲得實時圖像。

1 系統(tǒng)架構設計

本系統(tǒng)基于微信構建聊天機器人，采用Wechat_sender模塊進行構建。Wechat_sender 模塊是基于Wxpy 和Tornado 實現(xiàn)的一個可以將網(wǎng)站、爬蟲、腳本等其他應用中各種消息發(fā)送到微信的工具[4]。

本系統(tǒng)采用微信群作為用戶界面，將檢測老年人跌倒的聊天機器人和家屬加入到微信群中。在老年人家中設置一個常規(guī)攝像頭和服務器，其中服務器包含兩個運行單元：運行單元A 用于獲取攝像頭圖像，并對圖像進行識別，以檢測老年人是否跌倒，并可將檢測到的跌倒信息發(fā)送給運行單元B，由運行單元B 將跌倒檢測信息發(fā)送到聊天群組中，同時存儲相應的跌倒檢測圖片到指定位置；運行單元B 為圖像獲取程序，負責檢測微信群組通信，當接收到用戶文字信息后，可將文字消息傳送到圖靈機器人平臺進行處理；圖靈機器人平臺接收信息后，查詢語料知識庫進行模糊匹配，并將匹配查找的內(nèi)容反饋給運行單元B，運行單元B 判斷是否為需應答指令，如為應答指令，則提供跌倒時的照片或者當前的實時照片。系統(tǒng)設計架構見圖1。

圖1 技術框圖

2 系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

2.1 跌倒檢測和實時提醒程序（運行單元A）

在服務器上使用Python 搭建跌倒檢測程序，使用Wechat_sender 模塊與運行單元B 進行交互，即：

其中，w 為檢測到人體目標標識框架的寬度，h 為檢測到人體目標標識框架的高度。當檢測目標為人且寬度/高度大于1時判斷為跌倒。

當檢測到跌倒持續(xù)一段時間后，發(fā)送跌倒信息到運行單元B：

2.2 圖像獲取程序（運行單元B）

2.2.1 跌倒信息獲取

圖像獲取程序使用Wechat_sender 獲取跌倒檢測和實時提醒程序（運行單元A）數(shù)據(jù)，使用listen 監(jiān)聽程序，即：

2.2.2 智能應答系統(tǒng)設計

這部分內(nèi)容在圖靈機器人的語料庫中完成。通過查詢圖靈機器人的開發(fā)者文檔，開發(fā)者可以通過創(chuàng)建自己的語料庫，來實現(xiàn)自定義的智能問答功能[6]。語料庫主要包含兩類文字數(shù)據(jù)：一類是為獲取當前的圖像，如“幫我獲取當前照片”“幫我獲取實時照片”“獲取實時照片”等，應答數(shù)據(jù)為“PICOUTREAL”；另一類是為獲取跌倒的圖像，如“幫我獲取跌倒時照片”“幫我獲取跌倒圖像”“獲取跌倒照片”等，應答數(shù)據(jù)為“PICOUTFALL”。

為了調用圖靈機器人，必須先在其官網(wǎng)注冊賬號。圖靈機器人提供多種接入方式，本系統(tǒng)選擇 API 接入。注冊并成功登錄后，開發(fā)者可以創(chuàng)建API，并可對所創(chuàng)建的API設置相關屬性，同時開發(fā)者將得到一個API Key。

2.2.3 圖像獲取和返回

3 系統(tǒng)的使用實例

當聊天機器人進入家屬群之后，群內(nèi)家屬用戶等待跌倒文字信息。圖1是本系統(tǒng)實現(xiàn)的檢測實例，當檢測到跌倒或跌倒解除后，群內(nèi)會出現(xiàn)提示。圖 2是本系統(tǒng)實現(xiàn)的圖像獲取實例，當檢測到跌倒或跌倒解除后，群內(nèi)會出現(xiàn)提示。在實際使用中，智能問答的回復時間不超過1 s。

圖1 等待界面

4 小結

本研究設計的基于微信平臺和攝像頭的跌倒檢測和圖像獲取系統(tǒng)，能夠為家屬第一時間反饋老年人跌倒信息。本系統(tǒng)的優(yōu)勢在于：首先，基于微信平臺設計系統(tǒng)架構，微信平臺為目前應用最為廣泛的通信工具，用戶可以從正常的通信交流中得到信息，不需要投入額外的注意力；其次，通過微信好友提醒，用戶可以得到家屬跌倒的實時提醒；再次，通過微信群組輸入查詢語句，可以獲得最近一次家屬跌倒時的照片或者實時照片。因此，該系統(tǒng)可實現(xiàn)家屬對家中老年人的實時看護。