基于多傳感器融合的摔倒監(jiān)測研究與設(shè)計(jì)
本文關(guān)鍵詞:基于多傳感器融合的摔倒監(jiān)測研究與設(shè)計(jì),由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:我國已經(jīng)進(jìn)入人口老齡化社會,社會經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展導(dǎo)致了大量的留守在家的空巢老人,又因?yàn)楦母镩_放前的獨(dú)生子女政策,養(yǎng)老問題也成為了社會熱點(diǎn),加之社會出現(xiàn)的老年人摔倒扶不扶的社會風(fēng)氣,對于獨(dú)自生活的老年人健康安全提出了越來也大的挑戰(zhàn),使得老年人在摔倒后不能及時(shí)治療而錯(cuò)過救治的最佳時(shí)間。所以,當(dāng)老年人特別是空巢老人在生活中摔倒時(shí)被及時(shí)發(fā)現(xiàn)老年人摔倒并讓家人知道地理位置非常重要。在老年人的日常監(jiān)護(hù)中,在老年人的摔倒中因血壓等慢性疾病引起的緩慢性(有意識性)摔倒占了23%,所以心率血壓也是評估老年人身體健康狀態(tài)的一項(xiàng)重要的生理指標(biāo)。本文擬在究了一種監(jiān)測老年人摔倒的監(jiān)測系統(tǒng)。通過多傳感器融合,采集人體姿態(tài)并通過姿態(tài)閾值決策生理參數(shù)的采集,提取這些參數(shù)的特征值,實(shí)現(xiàn)高準(zhǔn)確率的實(shí)時(shí)摔倒檢測系統(tǒng),完成了老年人摔倒的監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。摔倒監(jiān)測系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)是由硬件平臺設(shè)計(jì),算法與程序控制部分,硬件平臺設(shè)計(jì)由硬件電路和軟件算法兩部分完成。在硬件方面設(shè)計(jì)了傳感器模塊設(shè)計(jì)、信號處理電路和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。其中ARM微處理器是整個(gè)硬件電路的核心,其主要功能包括:多傳感器的數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸、地理位置定位、程序控制等。算法與程序控制包括多傳感器融合算法和微處理器程序控制,多傳感器融合算法包括:人體摔倒原因分析,人體摔倒通知分析與提取,多傳感器融合模型的建立,建立本在多傳感器融合模型下的摔倒檢測算法;軟件系統(tǒng)基于Android系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā),主要提高遠(yuǎn)程監(jiān)測功能,當(dāng)老年人摔倒后通過遠(yuǎn)程通信,在家人手機(jī)警示,并得到摔到老年人的地理位置。老年人在家時(shí)還可通過視頻查看老年人是否摔倒。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,本文提出的基于多傳感器融合的摔倒監(jiān)測系統(tǒng)提高快速摔倒判別的準(zhǔn)確率,針對不同人體做了閾值處理,并研究分析了緩慢性摔倒,提出了一種緩慢性摔倒的識別模型,并仿真驗(yàn)證了緩慢性摔倒。
【關(guān)鍵詞】:多傳感器 摔倒監(jiān)測 緩慢摔倒
【學(xué)位授予單位】:重慶理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TP212;TP274
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 1 緒論8-14
- 1.1 課題的背景及意義8-9
- 1.2 摔倒監(jiān)測技術(shù)研究現(xiàn)狀9-11
- 1.3 多傳感器檢測的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢11-12
- 1.4 系統(tǒng)研究的主要內(nèi)容12-14
- 2 人體摔倒?fàn)顟B(tài)分析14-20
- 2.1 人體摔倒14-15
- 2.2 人體摔倒分析與定義15-17
- 2.3 摔倒特征分析17-18
- 2.4 特征部位18-19
- 2.5 本章小結(jié)19-20
- 3 多傳感器融合模型20-30
- 3.1 人體摔倒特征閾值20-23
- 3.2 緩慢摔倒特征閾值23-24
- 3.3 多傳感器融合算法24-28
- 3.3.1 多傳感器融合24-25
- 3.3.2 多傳感器融合的分層與實(shí)現(xiàn)25-28
- 3.4 本章小結(jié)28-30
- 4 摔倒監(jiān)測軟硬件應(yīng)用設(shè)計(jì)30-46
- 4.1 硬件電路設(shè)計(jì)30-38
- 4.1.1 電源電路模塊31-33
- 4.1.2 數(shù)據(jù)采集模塊電路33-38
- 4.2 軟件設(shè)計(jì)38-45
- 4.2.1 軟件設(shè)計(jì)需求38-39
- 4.2.2 軟件設(shè)計(jì)方案39-44
- 4.2.3 后臺服務(wù)器44-45
- 4.3 本章小結(jié)45-46
- 5 摔倒監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)分析與驗(yàn)證46-58
- 5.1 快速摔倒實(shí)驗(yàn)46-49
- 5.2 慢摔倒監(jiān)測中對特征值的處理49-54
- 5.3 緩慢性摔倒實(shí)驗(yàn)(緩慢性摔倒仿真)54-57
- 5.3.1 緩慢摔倒與蹲趟的區(qū)別56-57
- 5.4 監(jiān)測結(jié)果與優(yōu)化處理57
- 5.5 本章小結(jié)57-58
- 6 總結(jié)與展望58-60
- 致謝60-62
- 參考文獻(xiàn)62-65
- 附錄65-67
- 個(gè)人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的研究成果67
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