本文關(guān)鍵詞：基于穿戴式傳感器的跌倒檢測技術(shù)研究

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【摘要】：隨著社會老齡化進(jìn)程的不斷發(fā)展,老年人所占的人口比重逐年增加,而老年人的生理特點、社會形態(tài)等原因造成了他們特殊的行為特征——易跌倒。在我國,老年人的跌倒問題日益嚴(yán)重,因此,準(zhǔn)確檢測老年人的跌倒事件并采取報警措施,對老年人能夠獲得及時救助有著重要的意義。首先,本文分析了跌倒檢測系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,設(shè)計了基于穿戴式傳感器和智能終端的跌倒檢測報警系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠監(jiān)測人體的姿態(tài)變化,當(dāng)人體發(fā)生跌倒時,能進(jìn)行跌倒檢測和移動定位,并發(fā)送信息至家屬或救助中心,使得老年人能夠得到及時的救助。其次,根據(jù)系統(tǒng)方案進(jìn)行了穿戴式傳感器節(jié)點的硬件和軟件設(shè)計,并對實驗采集到的信息進(jìn)行特征提取。通過對人體日�；顒雍偷箘幼鞯膶嶒炘O(shè)計,傳感器節(jié)點能夠獲得表征人體運(yùn)動的三軸加速度和三軸角速度信號,利用滑動窗口技術(shù)對傳感器信號進(jìn)行特征提取,得到可供分類訓(xùn)練的數(shù)據(jù)集。然后,對跌倒檢測算法進(jìn)行優(yōu)化和訓(xùn)練。使用DT和RF分類器對數(shù)據(jù)集進(jìn)行分類訓(xùn)練和測試,為了改善分類器的分類性能,在傳統(tǒng)Relief特征選擇算法基礎(chǔ)上對其進(jìn)行了優(yōu)化,提出了改進(jìn)的Relief特征選擇算法。先利用特征選擇算法對數(shù)據(jù)集進(jìn)行預(yù)處理,以大幅減小數(shù)據(jù)集的維度,再進(jìn)行分類器訓(xùn)練和測試。測試結(jié)果表明,優(yōu)化后的分類算法提高了檢測的靈敏度,具有較高的準(zhǔn)確度。最后,根據(jù)系統(tǒng)方案完成了智能終端的跌倒檢測報警軟件的開發(fā),實現(xiàn)了藍(lán)牙通訊、跌倒檢測、移動定位和發(fā)送報警短信等功能,并對本文提出的跌倒檢測報警系統(tǒng)進(jìn)行測試實驗,驗證了本系統(tǒng)的有效性。本文對基于穿戴式傳感器的跌倒檢測技術(shù)進(jìn)行研究,設(shè)計了跌倒檢測報警系統(tǒng)。系統(tǒng)實驗結(jié)果表明該系統(tǒng)具有較高的跌倒檢測準(zhǔn)確度和靈敏度,并實現(xiàn)移動定位和短信報警功能。
【關(guān)鍵詞】：跌倒檢測 穿戴式傳感器 特征提取 DT分類算法 定位
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH789;TP212
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-16
• 1.1 課題研究背景及意義8-9
• 1.1.1 研究背景8-9
• 1.1.2 研究目的和意義9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-13
• 1.3 論文的主要研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排13-16
• 第二章 跌倒檢測報警系統(tǒng)的總體設(shè)計16-25
• 2.1 跌倒檢測報警系統(tǒng)的需求分析16
• 2.2 跌倒檢測方法的研究16-22
• 2.2.1 跌倒分析與坐標(biāo)變換16-19
• 2.2.2 傳感器的選擇及安放位置19-20
• 2.2.3 跌倒檢測算法20-22
• 2.3 移動定位技術(shù)22-23
• 2.4 系統(tǒng)總體設(shè)計23-24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 第三章 傳感器節(jié)點設(shè)計及信號采集25-40
• 3.1 傳感器節(jié)點的設(shè)計25-30
• 3.1.1 傳感器節(jié)點的硬件設(shè)計25-28
• 3.1.2 傳感器節(jié)點的軟件設(shè)計28-30
• 3.2 實驗采集方案30-35
• 3.3 傳感器信息的特征提取35-39
• 3.3.1 數(shù)據(jù)合成35-37
• 3.3.2 特征提取37-39
• 3.3.3 特征規(guī)范化39
• 3.4 樣本統(tǒng)計信息39
• 3.5 本章小節(jié)39-40
• 第四章 跌倒檢測算法40-51
• 4.1 特征選擇算法40-42
• 4.1.1 Relief算法原理40-41
• 4.1.2 改進(jìn)Relief算法41-42
• 4.2 分類算法42-45
• 4.2.1 決策樹算法(DT)42-44
• 4.2.2 隨機(jī)森林算法(RF)44-45
• 4.3 實驗結(jié)果與分析45-50
• 4.3.1 特征選擇實驗45-47
• 4.3.2 分類算法實驗47-50
• 4.4 本章小節(jié)50-51
• 第五章 系統(tǒng)實現(xiàn)與驗證51-61
• 5.1 Android報警軟件的需求分析51
• 5.2 Android報警軟件的功能實現(xiàn)51-58
• 5.2.1 號碼設(shè)置模塊52
• 5.2.2 藍(lán)牙通訊模塊52-53
• 5.2.3 跌倒檢測模塊53-54
• 5.2.4 定位模塊54-55
• 5.2.5 短信報警模塊55-56
• 5.2.6 界面介紹56-58
• 5.3 系統(tǒng)驗證58-60
• 5.4 本章小結(jié)60-61
• 第六章 總結(jié)與展望61-63
• 參考文獻(xiàn)63-67
• 致謝67-68
• 作者在攻讀碩士期間的科研成果68

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1 陳文遠(yuǎn);傳感器技術(shù)的發(fā)展趨勢[J];機(jī)電工程;1996年04期

2 房開瑞;;計量(測量)系統(tǒng)中獲取信號的傳感器[J];中國計量;2006年11期

3 于洋;劉亮;;人體傳感器在客運(yùn)汽車和校車上的應(yīng)用[J];農(nóng)機(jī)使用與維修;2013年08期

4 孫良彥;;國外半導(dǎo)體氣體傳感器件發(fā)展概況[J];儀器制造;1980年04期

5 文鳴岐;;關(guān)于傳感器定義的一點看法[J];工業(yè)儀表與自動化裝置;1982年04期

6 張文泉;;傳感器技術(shù)淺談[J];遙測技術(shù);1983年04期

7 黃西培;;關(guān)于發(fā)展我國傳感器技術(shù)的幾點看法[J];儀表工業(yè);1986年04期

8 方藕樹;傳感器技術(shù)的特點與應(yīng)用[J];天津商學(xué)院學(xué)報;1989年03期

9 張德武;傳感器敏感材料[J];中國儀器儀表;1995年02期

10 王滄;;一種傳感器件演示儀的制作[J];電子制作;1997年12期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 張美;代吉祥;楊明紅;周樹民;周培;;基于表面等離子體共振的鈀膜氫氣傳感器的研究[A];中國光學(xué)學(xué)會2011年學(xué)術(shù)大會摘要集[C];2011年

2 王策;李振宇;張弘楠;王威;宋曉峰;王煜;王兆杰;;電紡絲納米纖維在傳感器件上的應(yīng)用與展望[A];中國化學(xué)會第26屆學(xué)術(shù)年會納米化學(xué)分會場論文集[C];2008年

3 宋世嬌;安俊明;趙雷;王亮亮;吳遠(yuǎn)大;胡雄偉;;硅納米槽微環(huán)傳感器的優(yōu)化[A];中國光學(xué)學(xué)會2010年光學(xué)大會論文集[C];2010年

4 陳峰;章德;謝中華;;SAW質(zhì)量傳感器的實驗研究[A];2007’促進(jìn)西部發(fā)展聲學(xué)學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2007年

5 胡建人;秦會斌;;特種CCD傳感器及系統(tǒng)研發(fā)策略研究[A];第十屆全國敏感元件與傳感器學(xué)術(shù)會議論文集[C];2007年

6 全寶富;何月華;王彪;梁喜雙;鐘鐵鋼;;固體電解質(zhì)CO_2傳感器的研究與進(jìn)展[A];第十屆全國敏感元件與傳感器學(xué)術(shù)會議論文集[C];2007年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 中國第十三冶金建設(shè)公司 薛志;淺談傳感器的功能及應(yīng)用[N];山西科技報;2003年

2 本報記者 陳炳欣;傳感器創(chuàng)新進(jìn)入“高發(fā)期”[N];中國電子報;2013年

3 劉曉;新傳感器,用科技“感知”未來[N];江陰日報;2010年

4 記者 過國忠;美新半導(dǎo)體(無錫)公司微納傳感器技術(shù)獲多項突破[N];科技日報;2010年

5 賽迪顧問研究員 李東宏;2003年我國傳感器銷售額達(dá)186億元[N];中國電子報;2004年

6 電子科技大學(xué)教育部傳感器技術(shù)重點實驗室 楊邦朝　將亞東;傳感器應(yīng)用“感知世博”[N];中國電子報;2010年

7 本報記者 韓霽;報效國家不需要理由[N];經(jīng)濟(jì)日報;2012年

8 特約記者 李東才 駐武漢記者 黎江東;光纖高溫傳感器達(dá)到國際領(lǐng)先水平[N];中國建材報;2001年

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1 梁濤;碲微納材料制備及其傳感器件研究[D];北京科技大學(xué);2015年

2 陳慶梅;細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)和組織傳感器及其在嗅覺時空信號分析中的應(yīng)用研究[D];浙江大學(xué);2011年

3 高仁t，

本文編號：572276