(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210974520.7 (22)申请日 2022.08.15 (71)申请人 哈尔滨工业大 学 地址 150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区西 大直街92号 (72)发明人 慕竞仪　薛名辉　王田　隋铮　 (74)专利代理 机构 哈尔滨华夏松花江知识产权 代理有限公司 23213 专利代理师 岳昕 (51)Int.Cl. G06Q 50/26(2012.01) G06Q 10/04(2012.01) G06F 16/25(2019.01) G08B 7/06(2006.01) A61B 5/00(2006.01)G06N 3/04(2006.01) G06N 3/08(2006.01) G06N 3/12(2006.01) (54)发明名称 一种基于3D行为捕捉的紧急疏散指引系统 (57)摘要 一种基于3D行为捕捉的紧急疏散指引系统， 具体涉及一种适用于养老机构紧急疏散的基于 3D行为捕捉的指引系统， 为解决由于老年人自身 机能退化导致在应急疏散时逃生缓慢， 或无法逃 生的问题， 它包括灾害捕捉模块、 3D行为捕捉模 块、 生理指标监测模块、 控制模块、 指示模块、 数 据库模块、 行为预测模块， 所述控制模块分别与 灾害捕捉模块、 3D行为捕捉模块、 生理指标监测 模块、 指示模块、 数据库模块和行为预测模块连 接， 所述数据库模块还分别与指示模块和行为预 测模块连接 。 属于疏散指引领域。 权利要求书2页 说明书7页 CN 115358902 A 2022.11.18 CN 115358902 A 1.一种基于3D行为捕捉的紧急疏散指引系统， 其特征在于： 它包括灾害捕捉模块、 3D行 为捕捉模块、 生理指标监测模块、 控制模块、 指示模块、 数据库模块、 行为预测模块； 灾害捕捉模块， 用于捕捉 灾害信息， 并将灾害信息发送至控制模块； 3D行为捕捉模块， 用于捕捉人员的行为信息， 并将行为信息发送至控制模块； 生理指标监测模块， 用于实时监测人员的生理指标数据， 并将所述生理指标数据发送 至控制模块； 控制模块， 用于接收灾害捕捉模块发送的灾害信 息、 3D行为捕捉模块发送的行为信息、 行为预测模块发送的预测的危险行为、 生理指标监测模块发送的生理指标数据， 用于将所 述行为信息和所述生理指标数据发送至数据库模块， 用于根据接收的同时间段的灾害信息 和行为信息计算逃生路线， 并将逃生路线和所述预测的危险行为发送至指示模块； 指示模块， 用于根据 数据库模块存储的声光交互信 息及控制模块发送的逃生路线指示 人员逃生； 数据库模块， 用于存 储声光交 互信息、 行为信息和生理指标 数据； 行为预测模块， 用于根据数据库模块存储的行为信 息和生理指标数据 预测对应人员的 行为信息， 并将预测得到的行为信息发送至控制模块； 所述控制模块分别与灾害捕捉模块、 3D行为捕捉模块、 生理指标监测模块、 指示模块、 数据库模块和行为预测模块连接， 所述数据库模块还分别与指示模块和行为预测模块连 接。 2.根据权利要求1中所述的一种基于 3D行为捕捉的紧急疏散指引系统， 其特 征在于： 所述灾害信息包括 灾害位置、 灾害情况、 灾害时间； 所述行为信息包括人员姓名、 人员状态、 人员位置、 人员行为。 3.根据权利要求2中所述的一种基于3D行为捕捉的紧急疏散指引系统， 其特征在于： 所 述灾害包括自然灾害和人为 灾害。 4.根据权利要求3 中所述的一种基于3D行为捕捉的紧急疏散指引系统， 其特征在于： 所 述人员行为包括人员步态、 人员步速 。 5.根据权利要求 4中所述的一种基于 3D行为捕捉的紧急疏散指引系统， 其特 征在于： 所述人员状态用于判断人员是否 晕倒、 是否可以自行 行动； 所述人员行为用于判断人员的行为是否正常。 6.根据权利要求5 中所述的一种基于3D行为捕捉的紧急疏散指引系统， 其特征在于： 所 述数据库模块包括声光交 互数据库单 元、 行为数据库单 元、 生理指标 数据库单 元； 声光交互数据库单 元， 与指示模块连接， 用于存 储声光交 互信息； 行为数据库单 元， 与控制模块连接， 用于存 储控制模块发送的行为信息； 生理指标 数据库单 元， 与控制模块连接， 用于存 储控制模块发送的生理指标 数据。 7.根据权利要求6 中所述的一种基于3D行为捕捉的紧急疏散指引系统， 其特征在于： 所 述控制模块包括灾害信息处理单元、 行为信息处理单元、 生理指标处理单元、 路线生成单 元； 所述灾害信 息处理单元分别与灾害捕捉模块、 路线生成单元、 行为信 息处理单元连接， 用于接收灾害捕捉模块 发送的灾害信息， 对所述灾害信息进 行解析， 得到灾害位置、 灾害情 况、 灾害时间， 将解析后的灾害位置、 灾害情况、 灾害时间发送至路线生 成单元， 同时将接收权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115358902 A 2到灾害信息的信号发送至行为信息处 理单元； 所述行为信息处理单元分别与3D行为捕捉模块、 数据库模块的行为数据库单元、 灾害 信息处理单元、 路线生成单元连接， 用于接收3D行为捕捉模块 发送的行为信息， 对 所述行为 信息进行解析， 得到人员姓名、 人员状态、 人员位置、 人员行为， 再判断是否接收到灾害信息 处理单元发送的信号， 若 未接收到灾害信息处理单元发送的信号， 则将解析后的人员姓名、 人员状态、 人员位置、 人员行为 发送至数据库模块的行为数据库单元， 若接收到灾害信息处 理单元发送的信号， 则将解析后的人员姓名、 人员状态、 人员位置、 人员行为同时发送至数 据库模块的行为数据库单 元和路线生成单 元； 所述生理指标处理单元分别与生理指标监测模块、 数据库模块的生理指标数据库单 元、 路线生成单元、 灾害信息处理单元连接， 用于接收生理指标监测模块 发送的生理指标数 据， 判断所述生理指标数据是否正常， 再判断是否接收到灾害信息处理单元发送的信号， 若 未接收到灾害信息处理单元发送的信号， 则将所述生理指标数据与对应的判断结果 发送至 数据库模块的生理指标数据库单元， 若接 收到灾害信息处理单元发送的信号， 则将生理指 标数据与对应的判断结果同时发送至数据库模块的生理指标 数据库单 元和路线生成单 元； 所述路线生成单元， 还与行为预测模块连接， 用于根据接收的所述预测的危险行为、 灾 害信息、 行为信息、 生理指标数据规划发生灾害时人群或个人的逃生路线， 并将所述逃生路 线发送至指示模块。 8.根据权利要求7中所述的一种基于 3D行为捕捉的紧急疏散指引系统， 其特 征在于： 所述指示模块包括语音指示单 元和显示指示单 元； 语音指示单 元， 用于以语音指示人员按照规定的逃生路线逃生； 显示指示单 元， 用于以视频或图片的形式指示人员按照规定的逃生路线逃生。 9.根据权利要求8中所述的一种基于3D行为捕捉的紧急疏散指引系统， 其特征在于： 所 述行为预测模块具体过程 为： S1、 提取数据库模块存储的一段时间内的行为信息及对应的生理指标数据作为训练 集； S2、 利用训练集和遗传算法对深度信念网络进行训练， 得到训练好的深度信念网络； S3、 将待预测时刻前一个时刻的行为信 息及对应的生理指标数据输入训练好的深度信 念网络内， 输出待预测时刻的行为信息， 将所述待预测时刻的行为信息发送至控制模块。 10.根据权利要求9中所述的一种基于3D行为捕捉的紧急疏散指引系统， 其特征在于： 所述S2中利用训练集和遗传算法对深度信念网络进行训练， 得到训练好的深度信念网络， 具体过程 为： 将所述训练集中某一时刻的行为信息及对应的生理指标数据作为深度信念网络的输 入， 同时利用遗传算法确定深度信念网络的隐含层数量及每个隐含层内的神经元数量， 输 出下一时刻的行为信息， 按照上述方式进行迭代， 得到训练好的深度信念网络 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115358902 A 3