醫(yī)院走廊病人跌倒檢測系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-07-27 17:54
隨著科技的進(jìn)步與時(shí)代的發(fā)展,醫(yī)院在人性化服務(wù)方面也有了很大的提高,但由于醫(yī)院醫(yī)護(hù)人員的有限,和病人的數(shù)量眾多,如何為病人在走廊上的出行安全考慮,又不能過度占用醫(yī)護(hù)人員的時(shí)間,這兩方面就出現(xiàn)了矛盾。因此,能夠準(zhǔn)確的判定走廊病人的跌倒,及時(shí)的進(jìn)行救助就有很大的意義。本文對目前跌倒檢測的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)基本上都是對老年人的跌倒檢測進(jìn)行的研究,而對于專門為病人設(shè)計(jì)的系統(tǒng)則少之又少。因此,結(jié)合前人的努力,考慮到穿戴式檢測設(shè)備的便攜性,設(shè)計(jì)出了一套醫(yī)院走廊病人的跌倒檢測系統(tǒng)。首先,分析了一些跌倒檢測的數(shù)據(jù)收集方法,建立了人體的姿態(tài)模型,設(shè)計(jì)出系統(tǒng)方案,根據(jù)方案對器件進(jìn)行選擇,設(shè)計(jì)出硬件的數(shù)據(jù)收集電路,并對電路的功能進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)。硬件電路主要分為兩個(gè)部分,其中包括子節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集發(fā)送和中心節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)接收。子節(jié)點(diǎn)主要通過傳感器采集人體的加速度和角速度信息,通過無線模塊傳遞到中心節(jié)點(diǎn)。中心進(jìn)行數(shù)據(jù)保存,為跌倒檢測算法做好準(zhǔn)備。其次,使用中心節(jié)點(diǎn)保存的姿態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析。由于數(shù)據(jù)采集時(shí)的波形抖動,摻雜出一些噪聲,所以進(jìn)行了數(shù)據(jù)的濾波;由于數(shù)據(jù)采集的時(shí)間長短不同,姿態(tài)數(shù)據(jù)都是長短不一的時(shí)間離散序...
【文章來源】:遼寧工程技術(shù)大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
國內(nèi)跌倒檢測研究走勢Figure1.1Trendsindomesticfalldetectionresearch表1.1跌倒檢測的基本分類Table1.1Basicclassificationoffalldetection
遼寧工程技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文4響,提取信道信息。C.Nadee[15,16]利用陣列超聲波傳感器,如圖1.2所示,根據(jù)傳感器的不同脈沖時(shí)間,通過距離計(jì)算,得到人體運(yùn)動姿態(tài)。Dima[17]等通過音頻和壓力采集來監(jiān)測人體活動。YunLi[18]等采集人體和地面的碰撞聲音等。但這些都需要布置大量的傳感器,也容易誤判。雖然準(zhǔn)確率高,但成本太高,只能用于特定場所,且不能大規(guī)模推廣使用。圖1.2C.Nadee布置的超聲波陣列Figure1.2UltrasonicarrayofC.Nadeearrangement(3)可穿戴式傳感器佩戴檢測這種方式主要是在人體上安裝一個(gè)或多個(gè)傳感器,通過傳感器收集信息,處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理。忽麗莎[19]通過一篇綜述來對穿戴式跌倒檢測進(jìn)行介紹,總結(jié)近些年的一些研究方法。東南大學(xué)的陳波、顧清欣、許劍[20-22]等都在跌倒檢測方面進(jìn)行了深入的研究。王剛[23]使用加速度計(jì)和陀螺儀混合方式進(jìn)行研究。王琪[24]、宋佳花[25]等人也在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了發(fā)展。國外的Bourke[26]等人分別在人體的各個(gè)部位布置傳感器,設(shè)計(jì)不同的跌倒算法,都取得了很好的效果。此外,一些跌倒檢測設(shè)備的成品也在市場上銷售的很是火爆。如圖1.3所示產(chǎn)品,有飛利浦公司的lifeline系統(tǒng)、MobileHelp公司的MobileHelp跌倒檢測設(shè)備、MedicalGuardian公司的MobileGuardian跌倒檢測設(shè)備以及LifeFone的跌倒檢測系統(tǒng)等。綜上所述,穿戴式跌倒檢測設(shè)備設(shè)備簡單、成本較低、操作方便和沒有隱私等方面的顧慮,再加上和目前流行的機(jī)器學(xué)習(xí)相結(jié)合,一躍成為跌倒檢測研究的熱門,在市場上也有更加廣闊的前景。
遼寧工程技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文5圖1.3國外穿戴式跌倒檢測系統(tǒng)產(chǎn)品Figure1.3Foreignwearablefalldetectionsystemproducts1.3論文工作概述1.3.1論文主要研究內(nèi)容由于大多數(shù)跌倒檢測的研究都是基于老年人跌倒檢測系統(tǒng)的研究,對于醫(yī)院病人在走廊上的跌倒檢測則非常少,而病人跌倒的跌倒又非同一般,會產(chǎn)生更加嚴(yán)重的后果,所以本文設(shè)計(jì)的是服務(wù)于患者的跌倒檢測設(shè)備,能在最短的時(shí)間減少跌倒對病人造成的損害,于此同時(shí),能夠減少醫(yī)院的運(yùn)行資本,是醫(yī)院提高人性化服務(wù)的體現(xiàn)。跌倒檢測的對象為在醫(yī)院走廊運(yùn)動的病人,具體的行動包括在走廊緩步行走、單拐行走、雙拐行走。本文目的是設(shè)計(jì)開發(fā)一種低功耗的、可進(jìn)行穿戴的、準(zhǔn)確度和可靠性高的跌倒檢測系統(tǒng),可以傳遞病人運(yùn)動信息,并在病人跌倒后能及時(shí)通知醫(yī)護(hù)人員進(jìn)行救助,減少病人救治時(shí)間。使用硬件設(shè)備和軟件編程相結(jié)合的方式,通過調(diào)試和驗(yàn)證,達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。硬件設(shè)備包括前端的傳感器采集數(shù)據(jù)電路部分,而軟件主要是硬件設(shè)備的一些調(diào)試和計(jì)算機(jī)上算法的處理。1.3.2論文研究思路及章節(jié)安排第一章是緒論部分。主要是介紹設(shè)計(jì)醫(yī)院走廊跌倒檢測系統(tǒng)的相關(guān)背景及現(xiàn)實(shí)意義,并簡要介紹了醫(yī)院走廊對患者的重要作用和國內(nèi)外跌倒檢測的研究現(xiàn)狀。表明出于對醫(yī)院走廊病人的行走安全考慮,設(shè)計(jì)出專為病人的跌倒檢測系統(tǒng)的重要性。為下文提出設(shè)計(jì)目
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于可穿戴設(shè)備的跌倒檢測算法綜述[J]. 忽麗莎,王素貞,陳益強(qiáng),高晨龍,胡春雨,蔣鑫龍,陳振宇,高興宇. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2018(09)
[2]醫(yī)護(hù)人員工作壓力、工作倦怠與生活質(zhì)量相關(guān)性研究[J]. 孫天聰. 中國衛(wèi)生產(chǎn)業(yè). 2018(14)
[3]穿戴式跌倒檢測中特征向量的提取和降維研究[J]. 李雷,張帆,施化吉,周從華. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2019(01)
[4]紅外圖像中基于多特征提取的跌倒檢測算法研究[J]. 楊任兵,程文播,錢慶,章強(qiáng),錢俊,潘宇駿. 紅外技術(shù). 2017(12)
[5]基于人體姿態(tài)的PSO-SVM特征向量跌倒檢測方法[J]. 麻文剛,王小鵬,吳作鵬. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(10)
[6]基于SVD特征降維和支持向量機(jī)的跌倒檢測算法[J]. 白勇,孫曉雯,秦昉,孫子文. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2017(01)
[7]基于閾值與PSO-SVM的人體跌倒檢測研究[J]. 孫曉雯,孫子文,秦昉. 計(jì)算機(jī)工程. 2016(05)
[8]基于Kinect體感傳感器的老年人跌倒自動檢測[J]. 瞿暢,孫杰,王君澤,朱小龍. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(03)
[9]醫(yī)院的起源及其人文精神[J]. 王德. 中國醫(yī)學(xué)人文. 2015(05)
[10]臺灣地區(qū)醫(yī)院人性化服務(wù)之門診患者隱私保護(hù)及啟示[J]. 林清然,陳偉菊,周佩如. 護(hù)理學(xué)雜志. 2015(10)
博士論文
[1]一種實(shí)時(shí)的跌倒姿態(tài)檢測和心率監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的研究[D]. 文耀鋒.浙江大學(xué) 2008
碩士論文
[1]基于穿戴式健康智慧衣的人體跌倒檢測算法研究[D]. 曹薈強(qiáng).北京工業(yè)大學(xué) 2017
[2]跌倒檢測關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 宋佳花.山東大學(xué) 2017
[3]穿戴式跌倒感知控制系統(tǒng)研究[D]. 王琪.哈爾濱工程大學(xué) 2017
[4]基于網(wǎng)格尋參優(yōu)化SVM-KNN算法的老人跌倒檢測研究[D]. 張舒雅.華中師范大學(xué) 2017
[5]基于手機(jī)的老人跌倒監(jiān)護(hù)終端軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 陳波.東南大學(xué) 2016
[6]基于多傳感器的可穿戴跌倒檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 王剛.北京工業(yè)大學(xué) 2015
[7]基于andriod平臺手機(jī)的老人跌倒檢測識別方法研究[D]. 許劍.東南大學(xué) 2015
[8]基于穿戴式傳感器的跌倒檢測技術(shù)研究[D]. 顧清欣.東南大學(xué) 2015
[9]基于慣性傳感器的人體動作分析與識別[D]. 侯祖貴.哈爾濱工程大學(xué) 2013
本文編號:3306266
【文章來源】:遼寧工程技術(shù)大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
國內(nèi)跌倒檢測研究走勢Figure1.1Trendsindomesticfalldetectionresearch表1.1跌倒檢測的基本分類Table1.1Basicclassificationoffalldetection
遼寧工程技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文4響,提取信道信息。C.Nadee[15,16]利用陣列超聲波傳感器,如圖1.2所示,根據(jù)傳感器的不同脈沖時(shí)間,通過距離計(jì)算,得到人體運(yùn)動姿態(tài)。Dima[17]等通過音頻和壓力采集來監(jiān)測人體活動。YunLi[18]等采集人體和地面的碰撞聲音等。但這些都需要布置大量的傳感器,也容易誤判。雖然準(zhǔn)確率高,但成本太高,只能用于特定場所,且不能大規(guī)模推廣使用。圖1.2C.Nadee布置的超聲波陣列Figure1.2UltrasonicarrayofC.Nadeearrangement(3)可穿戴式傳感器佩戴檢測這種方式主要是在人體上安裝一個(gè)或多個(gè)傳感器,通過傳感器收集信息,處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理。忽麗莎[19]通過一篇綜述來對穿戴式跌倒檢測進(jìn)行介紹,總結(jié)近些年的一些研究方法。東南大學(xué)的陳波、顧清欣、許劍[20-22]等都在跌倒檢測方面進(jìn)行了深入的研究。王剛[23]使用加速度計(jì)和陀螺儀混合方式進(jìn)行研究。王琪[24]、宋佳花[25]等人也在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了發(fā)展。國外的Bourke[26]等人分別在人體的各個(gè)部位布置傳感器,設(shè)計(jì)不同的跌倒算法,都取得了很好的效果。此外,一些跌倒檢測設(shè)備的成品也在市場上銷售的很是火爆。如圖1.3所示產(chǎn)品,有飛利浦公司的lifeline系統(tǒng)、MobileHelp公司的MobileHelp跌倒檢測設(shè)備、MedicalGuardian公司的MobileGuardian跌倒檢測設(shè)備以及LifeFone的跌倒檢測系統(tǒng)等。綜上所述,穿戴式跌倒檢測設(shè)備設(shè)備簡單、成本較低、操作方便和沒有隱私等方面的顧慮,再加上和目前流行的機(jī)器學(xué)習(xí)相結(jié)合,一躍成為跌倒檢測研究的熱門,在市場上也有更加廣闊的前景。
遼寧工程技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文5圖1.3國外穿戴式跌倒檢測系統(tǒng)產(chǎn)品Figure1.3Foreignwearablefalldetectionsystemproducts1.3論文工作概述1.3.1論文主要研究內(nèi)容由于大多數(shù)跌倒檢測的研究都是基于老年人跌倒檢測系統(tǒng)的研究,對于醫(yī)院病人在走廊上的跌倒檢測則非常少,而病人跌倒的跌倒又非同一般,會產(chǎn)生更加嚴(yán)重的后果,所以本文設(shè)計(jì)的是服務(wù)于患者的跌倒檢測設(shè)備,能在最短的時(shí)間減少跌倒對病人造成的損害,于此同時(shí),能夠減少醫(yī)院的運(yùn)行資本,是醫(yī)院提高人性化服務(wù)的體現(xiàn)。跌倒檢測的對象為在醫(yī)院走廊運(yùn)動的病人,具體的行動包括在走廊緩步行走、單拐行走、雙拐行走。本文目的是設(shè)計(jì)開發(fā)一種低功耗的、可進(jìn)行穿戴的、準(zhǔn)確度和可靠性高的跌倒檢測系統(tǒng),可以傳遞病人運(yùn)動信息,并在病人跌倒后能及時(shí)通知醫(yī)護(hù)人員進(jìn)行救助,減少病人救治時(shí)間。使用硬件設(shè)備和軟件編程相結(jié)合的方式,通過調(diào)試和驗(yàn)證,達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。硬件設(shè)備包括前端的傳感器采集數(shù)據(jù)電路部分,而軟件主要是硬件設(shè)備的一些調(diào)試和計(jì)算機(jī)上算法的處理。1.3.2論文研究思路及章節(jié)安排第一章是緒論部分。主要是介紹設(shè)計(jì)醫(yī)院走廊跌倒檢測系統(tǒng)的相關(guān)背景及現(xiàn)實(shí)意義,并簡要介紹了醫(yī)院走廊對患者的重要作用和國內(nèi)外跌倒檢測的研究現(xiàn)狀。表明出于對醫(yī)院走廊病人的行走安全考慮,設(shè)計(jì)出專為病人的跌倒檢測系統(tǒng)的重要性。為下文提出設(shè)計(jì)目
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于可穿戴設(shè)備的跌倒檢測算法綜述[J]. 忽麗莎,王素貞,陳益強(qiáng),高晨龍,胡春雨,蔣鑫龍,陳振宇,高興宇. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2018(09)
[2]醫(yī)護(hù)人員工作壓力、工作倦怠與生活質(zhì)量相關(guān)性研究[J]. 孫天聰. 中國衛(wèi)生產(chǎn)業(yè). 2018(14)
[3]穿戴式跌倒檢測中特征向量的提取和降維研究[J]. 李雷,張帆,施化吉,周從華. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2019(01)
[4]紅外圖像中基于多特征提取的跌倒檢測算法研究[J]. 楊任兵,程文播,錢慶,章強(qiáng),錢俊,潘宇駿. 紅外技術(shù). 2017(12)
[5]基于人體姿態(tài)的PSO-SVM特征向量跌倒檢測方法[J]. 麻文剛,王小鵬,吳作鵬. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(10)
[6]基于SVD特征降維和支持向量機(jī)的跌倒檢測算法[J]. 白勇,孫曉雯,秦昉,孫子文. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2017(01)
[7]基于閾值與PSO-SVM的人體跌倒檢測研究[J]. 孫曉雯,孫子文,秦昉. 計(jì)算機(jī)工程. 2016(05)
[8]基于Kinect體感傳感器的老年人跌倒自動檢測[J]. 瞿暢,孫杰,王君澤,朱小龍. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(03)
[9]醫(yī)院的起源及其人文精神[J]. 王德. 中國醫(yī)學(xué)人文. 2015(05)
[10]臺灣地區(qū)醫(yī)院人性化服務(wù)之門診患者隱私保護(hù)及啟示[J]. 林清然,陳偉菊,周佩如. 護(hù)理學(xué)雜志. 2015(10)
博士論文
[1]一種實(shí)時(shí)的跌倒姿態(tài)檢測和心率監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的研究[D]. 文耀鋒.浙江大學(xué) 2008
碩士論文
[1]基于穿戴式健康智慧衣的人體跌倒檢測算法研究[D]. 曹薈強(qiáng).北京工業(yè)大學(xué) 2017
[2]跌倒檢測關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 宋佳花.山東大學(xué) 2017
[3]穿戴式跌倒感知控制系統(tǒng)研究[D]. 王琪.哈爾濱工程大學(xué) 2017
[4]基于網(wǎng)格尋參優(yōu)化SVM-KNN算法的老人跌倒檢測研究[D]. 張舒雅.華中師范大學(xué) 2017
[5]基于手機(jī)的老人跌倒監(jiān)護(hù)終端軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 陳波.東南大學(xué) 2016
[6]基于多傳感器的可穿戴跌倒檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 王剛.北京工業(yè)大學(xué) 2015
[7]基于andriod平臺手機(jī)的老人跌倒檢測識別方法研究[D]. 許劍.東南大學(xué) 2015
[8]基于穿戴式傳感器的跌倒檢測技術(shù)研究[D]. 顧清欣.東南大學(xué) 2015
[9]基于慣性傳感器的人體動作分析與識別[D]. 侯祖貴.哈爾濱工程大學(xué) 2013
本文編號:3306266
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