發(fā)布時間：2021-06-01 04:49

　　人體動作識別已經(jīng)受到了廣泛的關(guān)注,它在醫(yī)療、安全、娛樂和軍事等許多領(lǐng)域都具有重要應(yīng)用。傳統(tǒng)的基于視頻的動作識別方法,容易受到物體遮擋、光線條件等多種因素的制約,且不利于用戶隱私的保護。隨著微電子和無線通訊技術(shù)的快速發(fā)展,基于可穿戴傳感器的動作識別已成為研究熱點。與基于視頻的方法相比較,傳感器的高計算能力、小尺寸和低成本等特點,使得人們可以將這些設(shè)備作為日常生活的一部分與其進行交互。這將極大地促進移動健康管理以及運動監(jiān)測等多種應(yīng)用的發(fā)展,在普適計算中具有重要意義。本文使用可穿戴傳感器節(jié)點,采集并存儲運動時的加速度和角速度數(shù)據(jù),對人體動作識別的方法進行了深入分析,具體工作包括:1.采用單個傳感器節(jié)點對人體下肢動作進行了識別。針對動作識別實時性的需求,提高分類效率是需要解決的關(guān)鍵問題。為此,本文提出一種基于模糊聚類的方法,將大量的訓(xùn)練樣本歸為少數(shù)聚類中心,并基于這些中心向量和隸屬度函數(shù)設(shè)計分類器。實驗結(jié)果表明,相比于一些常見的分類算法,該方法獲得了較高的識別正確率。而且,它是基于小樣本的數(shù)據(jù)集識別下肢動作,不但縮短了分類器執(zhí)行任務(wù)所需的時間,同時也降低了系統(tǒng)的存儲需求。2.目前已有的動作識別... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：119 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．２基于可穿戴傳感器的動作識別??Ｆｉｇ．?１．２?Ａｃｔｉｖｉｔｙ?ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ?ｂａｓｅｄ?ｏｎ?ｗｅａｒａｂｌｅ?ｓｅｎｓｏｒｓ??

三維運動信息，如加速度、角速度信號等。在對數(shù)據(jù)進行去噪，并采用有效算法處理后，??能夠?qū)崟r捕獲人體的各種動作。這樣，參與者的視覺感知便可以與運動感知產(chǎn)生聯(lián)系，??從而讓使用者在虛擬環(huán)境中的體驗變得更加完美和真實。圖１．３顯示了諾亦騰公司的動??作捕獲系統(tǒng)，當用戶穿戴慣性傳感器節(jié)點執(zhí)行各種動作時，系統(tǒng)中的虛擬人物可以實時??展現(xiàn)相應(yīng)的動作。此外，浙江大學(xué)的李啟雷等人［２９］基于慣性傳感器設(shè)計了人體動作捕獲??系統(tǒng)，通過傳感單元的三維軸向信息和四元數(shù)控制虛擬角色的動作；北京郵電大學(xué)的王??－３－??

為運動員提供必要的反饋，防止由于動作不規(guī)范而帶來的潛在傷害；Ｖｅｌｌｏｓｏ等人［４４］使??用可穿戴式手套和腰帶對舉重運動進行了監(jiān)測，他們采用基于模型的方法來定性識別動??作，研究結(jié)果表明，該方法可以對訓(xùn)練的質(zhì)量提供實時的反饋。圖１．４所示為使用可穿??戴傳感器節(jié)點監(jiān)測羽毛球和游泳運動訓(xùn)練的場景。??ＩＩ??（ａ）羽毛球監(jiān)測?（ｂ）游泳監(jiān)測??圖１．４使用可穿戴傳感器監(jiān)測羽毛球和游泳訓(xùn)練??Ｆｉｇ．?１．４?Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ?ｂａｄｍｉｎｔｏｎ?ａｎｄ?ｓｗｉｍｍｉｎｇ?ｔｒａｉｎｉｎｇ?ｕｓｉｎｇ?ｗｅａｒａｂｌｅ?ｓｅｎｓｏｒｓ??１．２．４其它應(yīng)用??除了上述應(yīng)用，基于可穿戴傳感器的動作識別也被用于步態(tài)分析［４５］、舞蹈監(jiān)測［４６］、??體感游戲［４７］、目標跟蹤＿和行人導(dǎo)航等領(lǐng)域［４９，５（）］。Ｍａｎｎｉｎｉ等人［４５］采用一個速率陀螺儀??－６?－??


本文編號：3209683