情境感知源于普適計(jì)算領(lǐng)域,情境感知最早由Schilit等人[1]于1994年提出,自情境感知被提出以來(lái),大量基于情境感知技術(shù)的研究與應(yīng)用如雨后春筍般不斷涌現(xiàn),近年來(lái),越來(lái)越多的研究人員正致力于將情境感知技術(shù)與其他領(lǐng)域的熱門(mén)技術(shù)相結(jié)合來(lái)解決與人們?nèi)粘Ｉ蠲芮邢嚓P(guān)的熱點(diǎn)問(wèn)題,如無(wú)人駕駛等。同時(shí),隨著社交網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)不斷向前發(fā)展,人們對(duì)于智能手機(jī)的依賴(lài)程度日益增加[2],對(duì)于智能手機(jī)的過(guò)度依賴(lài)正使得相當(dāng)一部分人群面臨因使用手機(jī)而產(chǎn)生的潛在人身意外傷害的威脅�；谝陨峡紤],本文使用情境感知技術(shù)來(lái)進(jìn)行手機(jī)使用過(guò)程中的意外預(yù)防方法研究與系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)�；谇榫掣兄M(jìn)行手機(jī)使用過(guò)程中的意外預(yù)防方法研究是一個(gè)較高層次的問(wèn)題,本文將手機(jī)使用過(guò)程中的意外預(yù)防方法研究劃分為三個(gè)子問(wèn)題,即人體行為感知子問(wèn)題、空間位置感知子問(wèn)題以及交互方式感知子問(wèn)題。人體行為感知子問(wèn)題指感知到手機(jī)持有者當(dāng)前正在進(jìn)行的行為類(lèi)型,有別于傳統(tǒng)的人體行為識(shí)別問(wèn)題,本文中更關(guān)注手機(jī)持有者在不同的手機(jī)持有方式下的行為類(lèi)型�？臻g位置感知子問(wèn)題指感知手機(jī)持有者是否處于易發(fā)生意外傷害的危險(xiǎn)區(qū)域。交互感知子問(wèn)題指感知手機(jī)持有者與手機(jī)的交互方式進(jìn)而判定手機(jī)持有者是否處于手機(jī)使用過(guò)程中。對(duì)于手機(jī)使用過(guò)程中的意外預(yù)防方法研究將基于多個(gè)子問(wèn)題的輸出進(jìn)行。對(duì)于人體行為感知子問(wèn)題,本文基于隨機(jī)森林和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),并在對(duì)比了實(shí)驗(yàn)結(jié)果之后選取隨機(jī)森林模型對(duì)人體行為感知子問(wèn)題進(jìn)行求解。人體行為感知子問(wèn)題求解所需數(shù)據(jù)均采集自智能手機(jī)的內(nèi)置傳感器,本文使用Nexus 5X智能手機(jī)作為數(shù)據(jù)源,每條行為數(shù)據(jù)包含三軸角加速度、三軸加速度、經(jīng)度、緯度8種屬性,采集到在不同手機(jī)持有方式下(手機(jī)位置、屏幕朝向、頭部朝向等)包含步行、騎行、駕駛汽車(chē)等行為的行為數(shù)據(jù)共計(jì)400000條,其中包含32種分類(lèi)標(biāo)簽,所有行為數(shù)據(jù)均在數(shù)據(jù)采集階段進(jìn)行了一定程度的去噪聲處理,一定程度上保證了數(shù)據(jù)的質(zhì)量與高可用性。基于采集到的行為數(shù)據(jù)對(duì)隨機(jī)森林模型進(jìn)行訓(xùn)練、優(yōu)化、分析與評(píng)價(jià)等工作,最終得到的模型對(duì)于32種標(biāo)簽的分類(lèi)準(zhǔn)確率達(dá)96%左右,表現(xiàn)出良好的分類(lèi)效果與高可用性。對(duì)于空間位置感知子問(wèn)題,本文基于手機(jī)持有者的空間位置軌跡與路網(wǎng)信息進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),一方面關(guān)注手機(jī)持有者當(dāng)前的空間位置與路網(wǎng)中某條路段的絕對(duì)距離,另一方面關(guān)注手機(jī)持有者當(dāng)前一段時(shí)間內(nèi)的空間位置軌跡與路網(wǎng)中某條路段的匹配程度,通過(guò)二者的加權(quán)輸出來(lái)對(duì)手機(jī)持有者是否位于可能具有發(fā)生意外傷害的區(qū)域給出判斷。對(duì)于交互方式感知子問(wèn)題,本文基于智能手機(jī)操作系統(tǒng)提供的API對(duì)手機(jī)持有者的觸控屏幕等操作進(jìn)行監(jiān)聽(tīng),對(duì)手機(jī)持有者是否正在與手機(jī)進(jìn)行交互以及以何種方式進(jìn)行交互給出判斷。本文基于三個(gè)子問(wèn)題的輸出構(gòu)建了手機(jī)使用過(guò)程中的意外傷害識(shí)別及預(yù)防模型,并在最后應(yīng)用此模型實(shí)現(xiàn)了一個(gè)能夠?qū)崟r(shí)對(duì)手機(jī)持有者可能導(dǎo)致意外傷害發(fā)生的手機(jī)使用行為進(jìn)行警示的意外傷害預(yù)防系統(tǒng)。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：TN929.53
【部分圖文】：

圖 1 - 1 人體行為識(shí)別基本流程圖來(lái)對(duì)應(yīng)用進(jìn)行控制，如體感游戲；分析領(lǐng)域而獲得更有價(jià)值的信息，如監(jiān)測(cè)人體健康狀覺(jué)的人體行為識(shí)別方法研究從流程上來(lái)說(shuō)大、特征提取與表征以及基于分類(lèi)算法進(jìn)行行割即從視頻流的每一幀或是圖片分割出我中即人體本身，同時(shí)，根據(jù)視頻或圖片的視角又有所區(qū)分。在視頻或圖片的視角固定的的策略，背景剪除被用于從固定視角下的視，因此背景剪除的要求也相當(dāng)嚴(yán)格，除了在視之外，背景必須不包含任何運(yùn)動(dòng)物體。在基于陸續(xù)續(xù)有許多研究人員提出多種基于背景剪出的基于高斯平均的背景剪除、Seki 等人[2等。在視頻或圖片的視角處于移動(dòng)狀態(tài)的情

互方式感知子問(wèn)題，通過(guò)求解子問(wèn)題以利用子問(wèn)題的輸出，從而種因使用手機(jī)而引發(fā)的危險(xiǎn)情境下這一命題的是與否增加可信文的研究工作將自下而上的逐層解決，本文的研究框架如圖 1-的主要研究?jī)?nèi)容自下而上地具有四個(gè)層次，分別是數(shù)據(jù)感知層、危險(xiǎn)情境識(shí)別層以及應(yīng)用層。數(shù)據(jù)感知層是整個(gè)研究的入口，進(jìn)有數(shù)據(jù)都源于數(shù)據(jù)感知層，其任務(wù)是基于智能手機(jī)內(nèi)置的傳感境感知所需要的數(shù)據(jù)，同時(shí)，在采集數(shù)據(jù)并上傳至服務(wù)器前加入施，從源頭上去除因動(dòng)作切換等因素造成的數(shù)據(jù)噪聲。危險(xiǎn)情境數(shù)據(jù)感知層收集到的具有原始格式的信息轉(zhuǎn)換為本文研究所關(guān)于人體行為數(shù)據(jù)其格式包含了三軸加速度、三周角加速度，對(duì)于含了用戶當(dāng)前所在位置的經(jīng)緯度信息，對(duì)于交互數(shù)據(jù)其記錄了互而觸發(fā)的事件，危險(xiǎn)情境感知層需要根據(jù)求解的子問(wèn)題的不理及特征提取等操作。危險(xiǎn)情境識(shí)別層的任務(wù)是將危險(xiǎn)情境感輸出作為輸入來(lái)對(duì)用戶是否處于危險(xiǎn)情境下給出判斷。應(yīng)用層識(shí)別的結(jié)果來(lái)完成對(duì)用戶進(jìn)行危險(xiǎn)檢測(cè)以及意外傷害防護(hù)等上層

進(jìn)行分解：1) 人體行為上。廣義上的人體行為包括步行、跑步、站立等多個(gè)類(lèi)別，但就本文研究的問(wèn)題而言，僅關(guān)注廣義上的人體行為是不夠的。如圖2-1所示，從廣義的人體行為上來(lái)看圖中僅包含兩種行為分別是站立和步行，但需要注意到行人在步行過(guò)程中持有手機(jī)的位置以及方式因人而異，本文的研究及系統(tǒng)開(kāi)發(fā)均基于智能手機(jī)的傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行，不同的手機(jī)持有方式會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)產(chǎn)生非常明顯的影響。因此，相較于對(duì)廣義上的行為類(lèi)別進(jìn)行區(qū)分，本文將人體行為識(shí)別定義為識(shí)別不同的廣義行為類(lèi)別以及對(duì)同種廣義行為類(lèi)別下手機(jī)的不同位置及方向進(jìn)行區(qū)分，試想對(duì)于兩個(gè)同時(shí)在步行的行人而言，相較于將手機(jī)放在口袋中步行的行人，我們顯然可以認(rèn)為將手機(jī)放在面前瀏覽的行人更有可能處于因使用手機(jī)而引發(fā)的危險(xiǎn)情境下。具體
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 陳龍彪;李石堅(jiān);潘綱;;智能手機(jī):普適感知與應(yīng)用[J];計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào);2015年02期

2 林闖;蘇文博;孟坤;劉渠;劉衛(wèi)東;;云計(jì)算安全:架構(gòu)、機(jī)制與模型評(píng)價(jià)[J];計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào);2013年09期

3 馬友忠;孟小峰;姜大昕;;移動(dòng)應(yīng)用集成:框架、技術(shù)與挑戰(zhàn)[J];計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào);2013年07期

4 楊元喜;;北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的進(jìn)展、貢獻(xiàn)與挑戰(zhàn)[J];測(cè)繪學(xué)報(bào);2010年01期

本文編號(hào)：2842644