人體動(dòng)作識(shí)別已經(jīng)受到了廣泛的關(guān)注,它在醫(yī)療、安全、娛樂(lè)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(dòng)作識(shí)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(hù)。隨著微電子和無(wú)線通訊技術(shù)的快速發(fā)展,基于可穿戴傳感器的動(dòng)作識(shí)別已成為研究熱點(diǎn)。與基于視頻的方法相比較,傳感器的高計(jì)算能力、小尺寸和低成本等特點(diǎn),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(jìn)行交互。這將極大地促進(jìn)移動(dòng)健康管理以及運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)等多種應(yīng)用的發(fā)展,在普適計(jì)算中具有重要意義。本文使用可穿戴傳感器節(jié)點(diǎn),采集并存儲(chǔ)運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度和角速度數(shù)據(jù),對(duì)人體動(dòng)作識(shí)別的方法進(jìn)行了深入分析,具體工作包括:1.采用單個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)對(duì)人體下肢動(dòng)作進(jìn)行了識(shí)別。針對(duì)動(dòng)作識(shí)別實(shí)時(shí)性的需求,提高分類效率是需要解決的關(guān)鍵問(wèn)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(jì)分類器。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,相比于一些常見(jiàn)的分類算法,該方法獲得了較高的識(shí)別正確率。而且,它是基于小樣本的數(shù)據(jù)集識(shí)別下肢動(dòng)作,不但縮短了分類器執(zhí)行任務(wù)所需的時(shí)間,同時(shí)也降低了系統(tǒng)的存儲(chǔ)需求。2.目前已有的動(dòng)作識(shí)別... 

【文章來(lái)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(yè)數(shù)】：119 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．２基于可穿戴傳感器的動(dòng)作識(shí)別??Ｆｉｇ．?１．２?Ａｃｔｉｖｉｔｙ?ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ?ｂａｓｅｄ?ｏｎ?ｗｅａｒａｂｌｅ?ｓｅｎｓｏｒｓ??

三維運(yùn)動(dòng)信息，如加速度、角速度信號(hào)等。在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪，并采用有效算法處理后，??能夠?qū)崟r(shí)捕獲人體的各種動(dòng)作。這樣，參與者的視覺(jué)感知便可以與運(yùn)動(dòng)感知產(chǎn)生聯(lián)系，??從而讓使用者在虛擬環(huán)境中的體驗(yàn)變得更加完美和真實(shí)。圖１．３顯示了諾亦騰公司的動(dòng)??作捕獲系統(tǒng)，當(dāng)用戶穿戴慣性傳感器節(jié)點(diǎn)執(zhí)行各種動(dòng)作時(shí)，系統(tǒng)中的虛擬人物可以實(shí)時(shí)??展現(xiàn)相應(yīng)的動(dòng)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(jì)了人體動(dòng)作捕獲??系統(tǒng)，通過(guò)傳感單元的三維軸向信息和四元數(shù)控制虛擬角色的動(dòng)作；北京郵電大學(xué)的王??－３－??

為運(yùn)動(dòng)員提供必要的反饋，防止由于動(dòng)作不規(guī)范而帶來(lái)的潛在傷害；Ｖｅｌｌｏｓｏ等人［４４］使??用可穿戴式手套和腰帶對(duì)舉重運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，他們采用基于模型的方法來(lái)定性識(shí)別動(dòng)??作，研究結(jié)果表明，該方法可以對(duì)訓(xùn)練的質(zhì)量提供實(shí)時(shí)的反饋。圖１．４所示為使用可穿??戴傳感器節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)羽毛球和游泳運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的場(chǎng)景。??ＩＩ??（ａ）羽毛球監(jiān)測(cè)?（ｂ）游泳監(jiān)測(cè)??圖１．４使用可穿戴傳感器監(jiān)測(cè)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(dòng)作識(shí)別也被用于步態(tài)分析［４５］、舞蹈監(jiān)測(cè)［４６］、??體感游戲［４７］、目標(biāo)跟蹤＿和行人導(dǎo)航等領(lǐng)域［４９，５（）］。Ｍａｎｎｉｎｉ等人［４５］采用一個(gè)速率陀螺儀??－６?－??


本文編號(hào)：3209683