近年來(lái),我國(guó)人口老齡化現(xiàn)象日益嚴(yán)峻,加之獨(dú)生子女政策影響,空巢老人的比例逐年上升,這些老年人無(wú)法受到24小時(shí)的監(jiān)護(hù)。研究表明,摔倒是造成老年人傷殘甚至死亡的一大因素。空巢老人摔倒之后若無(wú)法獨(dú)自起身,往往難以發(fā)出求救信息,當(dāng)家人發(fā)現(xiàn)時(shí),通常錯(cuò)過(guò)了救援的黃金時(shí)間。因此,為更好保護(hù)空巢老人,開發(fā)一款摔倒檢測(cè)系統(tǒng)尤為重要�，F(xiàn)有的摔倒檢測(cè)方法對(duì)于訓(xùn)練集中不存在的“新類別”樣本檢測(cè)性能較差。為了較好地解決這一問題,我們研究并開發(fā)一套基于三軸加速度傳感器的摔倒檢測(cè)系統(tǒng)。本文的主要內(nèi)容如下:一、設(shè)計(jì)并搭建一套摔倒檢測(cè)系統(tǒng),該系統(tǒng)由外置加速度傳感器、智能手機(jī)以及服務(wù)器組成。外置傳感器佩戴于腰部,實(shí)時(shí)采集用戶運(yùn)動(dòng)信息,并通過(guò)藍(lán)牙將數(shù)據(jù)傳至智能手機(jī)。智能手機(jī)利用互聯(lián)網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳輸至服務(wù)器,從而在服務(wù)器端進(jìn)行摔倒行為檢測(cè)。二、為構(gòu)建摔倒檢測(cè)分類模型,需要通過(guò)自建數(shù)據(jù)集進(jìn)行分類器的模型訓(xùn)練。共有6名志愿者參與數(shù)據(jù)采集工作,志愿者模擬11種日常行為動(dòng)作以及9種摔倒行為動(dòng)作。除此之外,為驗(yàn)證檢測(cè)方法的泛化能力,本文還使用三個(gè)公開數(shù)據(jù)集進(jìn)行算法的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。三、設(shè)計(jì)基于隱馬爾科夫模型的摔倒檢測(cè)方法。摔倒檢測(cè)實(shí)則為二分類問... 

【文章來(lái)源】：福州大學(xué)福建省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－２外置傳感器??

２．?３．?１手機(jī)端軟件設(shè)計(jì)??２．３．?１．?１數(shù)據(jù)采集模式??數(shù)據(jù)采集模式用于進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)采集工作，軟件界面如圖２－３所示，界面上??部分顯示的是通過(guò)外置傳感器采集的加速度數(shù)據(jù)，便于查看實(shí)驗(yàn)員當(dāng)下的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，??同時(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)是否出現(xiàn)異常。為防止實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，藍(lán)牙意外中斷而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的??失真，界面上顯示有藍(lán)牙與手機(jī)以及傳感器的連接狀態(tài)，并在藍(lán)牙發(fā)生中斷時(shí)發(fā)出??提示。為便于對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)注，實(shí)驗(yàn)開始前，可填寫采樣率與實(shí)驗(yàn)人員姓名??等基本信息。在指定實(shí)驗(yàn)員做出指定動(dòng)作前，先選擇該動(dòng)作對(duì)應(yīng)的標(biāo)簽項(xiàng)以及相應(yīng)??的運(yùn)動(dòng)類型，不同的標(biāo)簽下，可選的運(yùn)動(dòng)類型不同。如在日常行為標(biāo)簽下有行走、??坐下、上下樓梯等動(dòng)作類型，在摔倒行為標(biāo)簽下，有前向摔倒、行走絆倒、滑倒等??動(dòng)作類型。每組動(dòng)作的數(shù)據(jù)采集通過(guò)下方的開始采樣與結(jié)束采樣進(jìn)行控制。屏幕下??方計(jì)時(shí)器用于顯示當(dāng)前動(dòng)作數(shù)據(jù)采集時(shí)長(zhǎng)。每組動(dòng)作采樣結(jié)束后

我們使用Ｆｌａｓｋ在個(gè)人電腦上搭建了一個(gè)上傳服務(wù)器，其主要功能是接受從手機(jī)??端上傳的數(shù)據(jù)文件。實(shí)驗(yàn)階段，我們沒有申請(qǐng)公網(wǎng)ＩＰ，僅通過(guò)局域網(wǎng)方式測(cè)試該功??能。圖２－４為服務(wù)器終端界面，ＩＰ地址設(shè)為本地ＩＰ，服務(wù)器端口設(shè)置為５０００，手機(jī)??通過(guò)內(nèi)網(wǎng)ＩＰ及端口訪問服務(wù)器并上傳文件。當(dāng)服務(wù)器接受到上傳文件，將文件保存??至指定目錄并執(zhí)行摔倒檢測(cè)程序，從而對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行摔倒檢測(cè)。測(cè)試結(jié)果實(shí)時(shí)輸出??到終端界面。當(dāng)服務(wù)器端檢測(cè)到用戶發(fā)生摔倒，將發(fā)送摔倒警報(bào)信息至手機(jī)，從而??觸發(fā)進(jìn)一步的急救措施。??摔倒檢測(cè)程序同樣使用Ｐｙｔｈｏｎ語(yǔ)言編寫，其中使用了機(jī)器學(xué)習(xí)工具ｓｋｌｅａｒｎ，??ｓｋｌｅａｒｎ是一個(gè)開源、高效的數(shù)據(jù)挖掘與數(shù)據(jù)分析的工具包，ｓｋｌｅａｒｎ中集成了多種基??礎(chǔ)算法、測(cè)試方法、評(píng)價(jià)函數(shù)等函數(shù)，同時(shí)也可高度定制自己的測(cè)試算法、測(cè)試方??法以及評(píng)價(jià)函數(shù)，大大提高了測(cè)試與開發(fā)的效率。??１１??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]摔倒檢測(cè)中的樣本失衡問題研究[J]. 趙中堂,陳繼光,馬倩.  計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2017(23)
[2]飛思卡爾新的Xtrinsic六軸傳感器豐富了移動(dòng)設(shè)備的功能[J].   電子產(chǎn)品世界. 2012(08)

碩士論文
[1]基于加速度傳感器的人體摔倒檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 何理.重慶大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3561016