Moeilijkheden bij valdetectie voor ouderen

Valdetectie voor ouderen brengt een aantal moeilijkheden met zich mee. Ten eerste moet duidelijk gemaakt worden wanneer een persoon precies als gevallen wordt aangemerkt. Ten tweede moeten diverse obstakels overwonnen worden die de detectie bemoeilijken.

De definitie van een val

Om een val te detecteren moet eerst bepaald worden wat wordt verstaan onder een val. Als het gaat om het voorkomen van vallen bij ouderen kan een val worden gedefinieerd als onbedoeld op de grond of een ander lager niveau terechtkomen. Er kunnen verschillende typen vallen worden onderscheiden: Vallen vanuit slapen (bijvoorbeeld van een bed vallen), vallen vanuit een zitpositie (bijvoorbeeld van een stoel of bank vallen), en vallen vanuit lopen of staan (bijvoorbeeld over het randje van het tapijt struikelen). Sommige systemen benaderen een val als een liggende pose, en voeren valdetectie uit door het herkennen van een liggende pose. Echter, een van de meest beschrijvende kenmerken van een val is de plotselinge vermindering van de hoogte van het hoofd of een persoon waarvan het hoofd zich dicht op het grondvlak bevindt voor een bepaalde tijd.

Moeilijkheden bij valdetectie

De uitdagingen voor valdetectie zijn flink. Los van de uitdagingen van detectie van mensen die rechtop staan, brengt het herkennen van liggende poses extra moeilijkheden met zich mee.

Occlusies

Occlusies zijn een veelvoorkomend probleem in de valdetectie context. Met name als iemand op de grond ligt kan het zicht op de persoon versperd worden door meubelstukken, maar ook door andere voorwerpen, kledingstukken, en zelfs door de lichaamsdelen van de persoon zelf. In een scenario waarin een persoon slechts half zichtbaar is en de capuchon van een badjas draagt, moet het systeem een besluit nemen op basis van slechts een aantal aanwijzingen. Ook moet het systeem kunnen detecteren dat iemand niet gevallen is wanneer deze gewoon in bed ligt met een slaapmasker op, en dat de persoon wel gevallen is als deze bedekt door een deken op de grond ligt. Het overkomen van problemen door occlusies speelt daarom een belangrijke rol in effectieve valdetectie.

Lastige lichaamshoudingen

Ook lichaamshoudingen die moeilijk te interpreteren zijn of lichaamshoudingen die lijken op vallen kunnen een correcte detectie bemoeilijken. Zo kan een gevallen persoon met het gezicht naar beneden lastiger geanalyseerd worden, en kan een knielend persoon soms onterecht worden beschouwd als gevallen.

Bijzonder grondvlak

Verder doet men vaak de aanname dat de gevallen persoon altijd op de grond moet liggen. Het is echter ook mogelijk dat een persoon ineenstort op een bank waarbij het bovenlichaam naar beneden is gegleden maar de benen op de bank zijn gebleven. Bovendien is het mogelijk dat een persoon op een helling terecht is gekomen. Ook in het geval dat de persoon gevallen is maar niet horizontaal ligt, dient het systeem de val te detecteren. Hieruit blijkt het belang van een juiste grondvlak detectie. Als het systeem de helling als grondvlak beoordeelt, kan de persoon terecht als gevallen worden benoemd.

Rommelige omgevingen

Andere situaties die valdetectie lastig kunnen maken zijn rommelige omgevingen. Hoe meer voorwerpen er aanwezig zijn in het beeld, hoe meer ruis er ontstaat en hoe lastiger het wordt om de betreffende persoon te onderscheiden van zijn of haar omgeving en iets zinnigs te zeggen over de pose.

Andere objecten in het beeld

Naast het feit dat rommel in het algemeen het detectie proces kan tegenwerken, kunnen bepaalde objecten in het beeld specifiekere problemen veroorzaken. Denk hierbij aan wandelstokken die verward kunnen worden voor lichaamsdelen.

Meerdere mensen in het beeld

In tegenstelling tot beelden waar slechts een enkel persoon in voorkomt, maken beelden waarin meerdere mensen tegelijk aanwezig zijn het detectie proces intensiever. Deze personen moeten namelijk allemaal tegelijk verwerkt worden.

Reflecties op de grond

Ten slotte kan licht een verstorende rol spelen bij het in kaart brengen van vallen. Zo kunnen licht reflecties op de grond erin resulteren dat er geen diepte kan worden geschat, terwijl dieptebepaling toch een belangrijke rol speelt bij valdetectie.

Zoals je ziet gaat valdetectie bij ouderen niet zonder slag of stoot, en zijn er bij de ontwikkeling van een gedegen valdetectie systeem complexe factoren die in acht genomen moeten worden. In de post van volgende keer bespreken we verschillende methoden die valdetectiesystemen gebruiken om dit soort moeilijkheden te overkomen en de rol van Human Pose Estimation hierin.