本文關(guān)鍵詞：基于傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)的腕式跌倒檢測(cè)系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著年齡的增長(zhǎng),老年人的身體機(jī)能衰退,反應(yīng)遲鈍,所面臨的危險(xiǎn)因素越來(lái)越多,因跌倒而導(dǎo)致受傷甚至死亡的比率也急劇增加。因此老人的生活起居需要有人關(guān)注和看護(hù)。但是現(xiàn)代社會(huì)子女不在身邊的情況非常多,許多老人在日常生活中身邊沒(méi)有常伴左右的人,再加上老人可能出門(mén)散步、上街買(mǎi)菜、公園鍛煉等活動(dòng)范圍較大,其監(jiān)護(hù)難度也隨之加大。所以在不妨礙子女或監(jiān)護(hù)人日常工作和生活的情況下,研發(fā)出一種可以隨時(shí)隨地監(jiān)測(cè)老年人的身體狀況和位置,實(shí)現(xiàn)跌倒及時(shí)報(bào)警和丟失及早尋回的設(shè)備具有重大意義。針對(duì)老年人日�；顒�(dòng)的特點(diǎn),并考慮到老年人對(duì)手機(jī)以及其他高科技產(chǎn)品熟悉程度的限制,本文研究了現(xiàn)有的跌倒檢測(cè)技術(shù),設(shè)計(jì)了一款適合于老年人佩戴的腕式跌倒檢測(cè)系統(tǒng),并提出一種基于二次判定的跌倒檢測(cè)融合算法,將算法應(yīng)用于跌倒檢測(cè)系統(tǒng)并測(cè)試其檢測(cè)率。本文主要完成了以下幾方面的工作：首先搭建了跌倒檢測(cè)系統(tǒng)的硬件平臺(tái)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)為獨(dú)立運(yùn)行的設(shè)備佩戴于人體腕部位置進(jìn)行跌倒行為的檢測(cè),且該系統(tǒng)同樣適配于胸部、腰部等位置,以便于佩戴在老年人身上不影響日常行為活動(dòng)；使用了先進(jìn)的六軸慣性傳感器,單一芯片內(nèi)集成了三軸加速度傳感器和三軸陀螺儀傳感器,極大的節(jié)省了板級(jí)空間和使用成本；使用了低功耗MCU和優(yōu)化的電池電源管理方案,實(shí)現(xiàn)了便攜、小型化和低功耗。其次,根據(jù)系統(tǒng)特點(diǎn),對(duì)采集到的傳感器數(shù)據(jù)融合后分析選取多個(gè)特征,并通過(guò)PCA降維實(shí)現(xiàn)特征向量提�。粸榱烁玫膶⒌剐袨楹腿粘；顒�(dòng)行為進(jìn)行區(qū)分,提出一種基于閾值定位和支持向量機(jī)的二次判定的跌倒檢測(cè)融合算法,以閡值法對(duì)疑似跌倒行為的數(shù)據(jù)段進(jìn)行定位,再由支持向量機(jī)進(jìn)行分類(lèi)判定,以提高系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。同時(shí),本文實(shí)現(xiàn)了跌倒檢測(cè)系統(tǒng)樣機(jī)制作,并通過(guò)樣機(jī)進(jìn)行算法的應(yīng)用性測(cè)試和對(duì)比實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,系統(tǒng)具有較好的檢測(cè)性能,且算法具有一定的應(yīng)用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：跌倒檢測(cè) 慣性傳感器 加速度 閾值定位 支持向量機(jī)
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TP212;TP202
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-13
• 第一章 緒論13-19
• 1.1 研究背景及意義13-15
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3 論文的主要研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排17-19
• 第二章 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)19-24
• 2.1 系統(tǒng)需求分析19-20
• 2.1.1 目標(biāo)群體分析19
• 2.1.2 功能性需求分析19-20
• 2.1.3 非功能性需求分析20
• 2.2 系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)20-23
• 2.2.1 系統(tǒng)硬件平臺(tái)框架21-22
• 2.2.2 系統(tǒng)軟件程序框架22
• 2.2.3 跌倒檢測(cè)算法方案22-23
• 2.3 本章小結(jié)23-24
• 第三章 跌倒檢測(cè)系統(tǒng)硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)24-33
• 3.1 主控制器模塊24-25
• 3.2 慣性傳感器模塊25-27
• 3.3 通信定位模塊27-28
• 3.4 系統(tǒng)電源模塊28-31
• 3.4.1 電池選型29-30
• 3.4.2 USB充電電路30
• 3.4.3 系統(tǒng)供電電路30-31
• 3.5 PCB板設(shè)計(jì)31-32
• 3.6 本章小結(jié)32-33
• 第四章 跌倒檢測(cè)系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)33-39
• 4.1 數(shù)據(jù)采集程序設(shè)計(jì)33-34
• 4.2 GPS定位程序設(shè)計(jì)34-35
• 4.3 GPRS通信程序設(shè)計(jì)35-37
• 4.4 短信收發(fā)程序設(shè)計(jì)37-38
• 4.5 本章小結(jié)38-39
• 第五章 跌倒行為分析及算法研究39-55
• 5.1 人體活動(dòng)模式分類(lèi)39-41
• 5.1.1 日�；顒�(dòng)行為39-40
• 5.1.2 跌倒行為40-41
• 5.2 人體跌倒相關(guān)分析41-47
• 5.2.1 跌倒模型物理分析41-43
• 5.2.2 典型活動(dòng)行為數(shù)據(jù)分析43-47
• 5.3 特征選擇及提取47-51
• 5.3.1 特征選擇47-49
• 5.3.2 基于PCA降維的特征提取49-51
• 5.4 基于二次判定的跌倒檢測(cè)融合算法51-54
• 5.4.1 基于閾值的疑似信號(hào)段定位51-52
• 5.4.2 基于SVM的跌倒特征分類(lèi)模型52-53
• 5.4.3 具體算法流程53-54
• 5.5 本章小結(jié)54-55
• 第六章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析55-64
• 6.1 實(shí)驗(yàn)樣機(jī)及佩戴方法55-56
• 6.2 實(shí)驗(yàn)步驟56-61
• 6.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析61-63
• 6.3.1 核函數(shù)效率測(cè)試61-62
• 6.3.2 閾值設(shè)定測(cè)試62
• 6.3.3 佩戴部位對(duì)比實(shí)驗(yàn)62-63
• 6.4 系統(tǒng)及其算法評(píng)價(jià)63
• 6.5 本章小結(jié)63-64
• 結(jié)論和展望64-66
• 參考文獻(xiàn)66-70
• 攻讀學(xué)位期間的科研成果70-72
• 致謝72

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：422904