馬拉松運(yùn)動(dòng)跌倒檢測(cè)算法初步研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-24 05:20
國(guó)務(wù)院于2014年發(fā)布《關(guān)于加快發(fā)展體育產(chǎn)業(yè)促進(jìn)體育消費(fèi)的若干意見(jiàn)》[1],明確指出把全民健身上升為國(guó)家戰(zhàn)略,全民健身熱潮在華夏大地悄然興起。隨著全民健身運(yùn)動(dòng)的開(kāi)展,馬拉松也越來(lái)越受到大眾的喜愛(ài),尤其是近三年,可以說(shuō)是馬拉松運(yùn)動(dòng)的爆發(fā)年。馬拉松運(yùn)動(dòng)潮流席卷中國(guó),運(yùn)動(dòng)安全問(wèn)題也接踵而來(lái),在馬拉松運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,人體長(zhǎng)時(shí)間處于生理極限狀態(tài),若意外跌倒,對(duì)運(yùn)動(dòng)員的身體帶來(lái)危害,情況嚴(yán)重還會(huì)危及生命安全。若在跌倒時(shí)及時(shí)發(fā)現(xiàn),并采取救助措施,可以降低傷殘率和死亡率。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題,本文在查閱文獻(xiàn)、咨詢專家后,利用加速度傳感器、單片機(jī)、存儲(chǔ)設(shè)備、電源模塊完成加速度采集設(shè)備的研發(fā);設(shè)計(jì)模擬跌倒實(shí)驗(yàn),從身高、速度、方向三個(gè)維度將跌倒歸納四十八種實(shí)驗(yàn)狀態(tài),確定基于SMV閾值的跌倒檢測(cè)算法;通過(guò)上位機(jī)語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)報(bào)警邏輯,組織檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,算法能有效的區(qū)分跌倒其他日常生活行為,具有較高的報(bào)警率與較低的誤報(bào)率。本文基于馬拉松運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),研究實(shí)現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)員跌倒檢測(cè)算法,應(yīng)用于馬拉松運(yùn)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng),在運(yùn)動(dòng)員跌倒時(shí),發(fā)出跌倒報(bào)警,并借助系統(tǒng)中附帶的GPS定位,對(duì)跌倒對(duì)象進(jìn)行迅速準(zhǔn)確定位,采取及時(shí)...
【文章來(lái)源】:武漢體育學(xué)院湖北省
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
011年-2017年中國(guó)馬拉松賽事場(chǎng)次趨勢(shì)圖
緒論法可分為四種:戶自主啟動(dòng)型跌倒報(bào)警用戶自主啟動(dòng)型跌倒報(bào)警是指用戶在摔倒之后通過(guò)自己按鍵發(fā)射報(bào)警信號(hào)至監(jiān)便監(jiān)控端能夠及時(shí)獲取用戶的跌倒信息,進(jìn)行及時(shí)的營(yíng)救。類(lèi)似的跌倒報(bào)警方通過(guò)置于手表、掛墜類(lèi)中,操作簡(jiǎn)單方便,功能明確,在用戶發(fā)出報(bào)警信號(hào)的同時(shí)帶用戶的實(shí)時(shí)位置信息給監(jiān)控端。代表產(chǎn)品有飛利浦公司的 Life Line[24]系統(tǒng)中的似于手表的裝置,可以實(shí)現(xiàn)快速報(bào)警,如圖 1-2 所示。
圖 1-3 基于視頻裝置的跌倒檢測(cè)基于視頻裝置的跌倒檢測(cè)方式需要在一定的活動(dòng)范圍內(nèi),而且還會(huì)存在一些視頻死問(wèn)題,影響跌倒檢測(cè)的準(zhǔn)確性。基于聲頻的跌倒檢測(cè)報(bào)警方式基于聲頻的跌倒檢測(cè)方式是通過(guò)接收人體跌倒碰撞產(chǎn)生的聲頻或者振動(dòng)頻率,通過(guò)析由撞擊引成的聲音的頻率來(lái)判斷是否有跌倒發(fā)生。YunLi 和 Mihail Popescu[28-30]等提出基于聲頻的檢測(cè)裝置,利用遺傳算法和梅爾頻率倒譜系來(lái)提高分類(lèi)器的性能,跌檢測(cè)的準(zhǔn)確率達(dá)到了 97%;Blake borough[31]的設(shè)計(jì)了基于房間內(nèi)地板振動(dòng)檢測(cè)的跌倒測(cè)器,可以檢測(cè)人跌倒時(shí)地板突然的高頻振動(dòng),以此來(lái)判別是否發(fā)生了跌倒。雖然這種方式可以檢測(cè)到用戶是否發(fā)生跌倒,但是這一方法的缺點(diǎn)是干擾信號(hào)較多倒信號(hào)不明顯,難以將跌倒和其他動(dòng)作區(qū)分開(kāi)來(lái),識(shí)別率低,對(duì)環(huán)境的要求較高,馬松比賽過(guò)程中,周邊環(huán)境情況較為復(fù)雜,對(duì)信號(hào)干擾較大。這種方式適用性比較差,
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于卡爾曼濾波與k-NN算法的可穿戴跌倒檢測(cè)技術(shù)研究[J]. 何堅(jiān),周明我,王曉懿. 電子與信息學(xué)報(bào). 2017(11)
[2]降低馬拉松比賽運(yùn)動(dòng)員猝死幾率可行性的研究[J]. 周向成,盧存. 體育科學(xué)研究. 2014(04)
[3]我國(guó)馬拉松運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)狀分析與研究[J]. 楊金田,王海英,楊金麗,劉永敬. 南京體育學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(03)
[4]馬拉松運(yùn)動(dòng)意外事故的法律分析[J]. 歐秀伶. 體育與科學(xué). 2013(03)
[5]基于三軸加速度計(jì)的腕式健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 花鵬. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2013(03)
[6]基于時(shí)序分析的人體摔倒預(yù)測(cè)方法[J]. 佟麗娜,宋全軍,葛運(yùn)建. 模式識(shí)別與人工智能. 2012(02)
[7]“運(yùn)動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)”概念的剖析與界定[J]. 李曉亮. 哈爾濱體育學(xué)院學(xué)報(bào). 2011(06)
[8]基于加速度傳感器的人體姿態(tài)跟蹤角度算法[J]. 李文鋒,吳翔,孫俊,江鵬. 湖北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(04)
[9]體育風(fēng)險(xiǎn)管理研究導(dǎo)論[J]. 寇健忠. 咸寧學(xué)院學(xué)報(bào). 2010(09)
[10]基于壓力傳感器的跌倒檢測(cè)系統(tǒng)研究[J]. 石欣,熊慶宇,雷璐寧. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2010(03)
博士論文
[1]運(yùn)動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)理論體系的構(gòu)建[D]. 劉曉軍.北京體育大學(xué) 2010
碩士論文
[1]馬拉松參跑者運(yùn)動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)知的調(diào)查研究[D]. 伍學(xué)明.首都體育學(xué)院 2017
[2]互聯(lián)網(wǎng)+可穿戴式體育鍛煉監(jiān)控服務(wù)系統(tǒng)的理論構(gòu)建[D]. 張超.吉林大學(xué) 2016
[3]基于移動(dòng)終端的智能化慢性病健康管理服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[D]. 周桐.安徽大學(xué) 2016
[4]基于物聯(lián)網(wǎng)的健康與運(yùn)動(dòng)信息采集系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)[D]. 張海峰.華中師范大學(xué) 2015
[5]智能穿戴設(shè)備中人體運(yùn)動(dòng)能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和研究[D]. 冒星星.西北師范大學(xué) 2015
[6]基于可穿戴傳感器的人體行為識(shí)別方法研究[D]. 段夢(mèng)琴.湖南大學(xué) 2014
[7]老年人跌倒檢測(cè)報(bào)警裝置的研究與設(shè)計(jì)[D]. 秦瑀陽(yáng).大連海事大學(xué) 2013
[8]視頻監(jiān)控中運(yùn)動(dòng)人體檢測(cè)與異常行為分析研究[D]. 董坤.南京郵電大學(xué) 2013
[9]三維加速度計(jì)估算不同步速能量消耗應(yīng)用初探[D]. 管培培.南京體育學(xué)院 2012
[10]基于MEMS慣性傳感器的跌倒檢測(cè)與預(yù)警研究[D]. 梁丁.大連理工大學(xué) 2012
本文編號(hào):3048855
【文章來(lái)源】:武漢體育學(xué)院湖北省
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
011年-2017年中國(guó)馬拉松賽事場(chǎng)次趨勢(shì)圖
緒論法可分為四種:戶自主啟動(dòng)型跌倒報(bào)警用戶自主啟動(dòng)型跌倒報(bào)警是指用戶在摔倒之后通過(guò)自己按鍵發(fā)射報(bào)警信號(hào)至監(jiān)便監(jiān)控端能夠及時(shí)獲取用戶的跌倒信息,進(jìn)行及時(shí)的營(yíng)救。類(lèi)似的跌倒報(bào)警方通過(guò)置于手表、掛墜類(lèi)中,操作簡(jiǎn)單方便,功能明確,在用戶發(fā)出報(bào)警信號(hào)的同時(shí)帶用戶的實(shí)時(shí)位置信息給監(jiān)控端。代表產(chǎn)品有飛利浦公司的 Life Line[24]系統(tǒng)中的似于手表的裝置,可以實(shí)現(xiàn)快速報(bào)警,如圖 1-2 所示。
圖 1-3 基于視頻裝置的跌倒檢測(cè)基于視頻裝置的跌倒檢測(cè)方式需要在一定的活動(dòng)范圍內(nèi),而且還會(huì)存在一些視頻死問(wèn)題,影響跌倒檢測(cè)的準(zhǔn)確性。基于聲頻的跌倒檢測(cè)報(bào)警方式基于聲頻的跌倒檢測(cè)方式是通過(guò)接收人體跌倒碰撞產(chǎn)生的聲頻或者振動(dòng)頻率,通過(guò)析由撞擊引成的聲音的頻率來(lái)判斷是否有跌倒發(fā)生。YunLi 和 Mihail Popescu[28-30]等提出基于聲頻的檢測(cè)裝置,利用遺傳算法和梅爾頻率倒譜系來(lái)提高分類(lèi)器的性能,跌檢測(cè)的準(zhǔn)確率達(dá)到了 97%;Blake borough[31]的設(shè)計(jì)了基于房間內(nèi)地板振動(dòng)檢測(cè)的跌倒測(cè)器,可以檢測(cè)人跌倒時(shí)地板突然的高頻振動(dòng),以此來(lái)判別是否發(fā)生了跌倒。雖然這種方式可以檢測(cè)到用戶是否發(fā)生跌倒,但是這一方法的缺點(diǎn)是干擾信號(hào)較多倒信號(hào)不明顯,難以將跌倒和其他動(dòng)作區(qū)分開(kāi)來(lái),識(shí)別率低,對(duì)環(huán)境的要求較高,馬松比賽過(guò)程中,周邊環(huán)境情況較為復(fù)雜,對(duì)信號(hào)干擾較大。這種方式適用性比較差,
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于卡爾曼濾波與k-NN算法的可穿戴跌倒檢測(cè)技術(shù)研究[J]. 何堅(jiān),周明我,王曉懿. 電子與信息學(xué)報(bào). 2017(11)
[2]降低馬拉松比賽運(yùn)動(dòng)員猝死幾率可行性的研究[J]. 周向成,盧存. 體育科學(xué)研究. 2014(04)
[3]我國(guó)馬拉松運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)狀分析與研究[J]. 楊金田,王海英,楊金麗,劉永敬. 南京體育學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(03)
[4]馬拉松運(yùn)動(dòng)意外事故的法律分析[J]. 歐秀伶. 體育與科學(xué). 2013(03)
[5]基于三軸加速度計(jì)的腕式健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 花鵬. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2013(03)
[6]基于時(shí)序分析的人體摔倒預(yù)測(cè)方法[J]. 佟麗娜,宋全軍,葛運(yùn)建. 模式識(shí)別與人工智能. 2012(02)
[7]“運(yùn)動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)”概念的剖析與界定[J]. 李曉亮. 哈爾濱體育學(xué)院學(xué)報(bào). 2011(06)
[8]基于加速度傳感器的人體姿態(tài)跟蹤角度算法[J]. 李文鋒,吳翔,孫俊,江鵬. 湖北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(04)
[9]體育風(fēng)險(xiǎn)管理研究導(dǎo)論[J]. 寇健忠. 咸寧學(xué)院學(xué)報(bào). 2010(09)
[10]基于壓力傳感器的跌倒檢測(cè)系統(tǒng)研究[J]. 石欣,熊慶宇,雷璐寧. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2010(03)
博士論文
[1]運(yùn)動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)理論體系的構(gòu)建[D]. 劉曉軍.北京體育大學(xué) 2010
碩士論文
[1]馬拉松參跑者運(yùn)動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)知的調(diào)查研究[D]. 伍學(xué)明.首都體育學(xué)院 2017
[2]互聯(lián)網(wǎng)+可穿戴式體育鍛煉監(jiān)控服務(wù)系統(tǒng)的理論構(gòu)建[D]. 張超.吉林大學(xué) 2016
[3]基于移動(dòng)終端的智能化慢性病健康管理服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[D]. 周桐.安徽大學(xué) 2016
[4]基于物聯(lián)網(wǎng)的健康與運(yùn)動(dòng)信息采集系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)[D]. 張海峰.華中師范大學(xué) 2015
[5]智能穿戴設(shè)備中人體運(yùn)動(dòng)能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和研究[D]. 冒星星.西北師范大學(xué) 2015
[6]基于可穿戴傳感器的人體行為識(shí)別方法研究[D]. 段夢(mèng)琴.湖南大學(xué) 2014
[7]老年人跌倒檢測(cè)報(bào)警裝置的研究與設(shè)計(jì)[D]. 秦瑀陽(yáng).大連海事大學(xué) 2013
[8]視頻監(jiān)控中運(yùn)動(dòng)人體檢測(cè)與異常行為分析研究[D]. 董坤.南京郵電大學(xué) 2013
[9]三維加速度計(jì)估算不同步速能量消耗應(yīng)用初探[D]. 管培培.南京體育學(xué)院 2012
[10]基于MEMS慣性傳感器的跌倒檢測(cè)與預(yù)警研究[D]. 梁丁.大連理工大學(xué) 2012
本文編號(hào):3048855
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