本文關鍵詞：基于Android平臺的人體運動識別技術研究與應用

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【摘要】：當今社會發(fā)展日益迅速,人們在進行忙碌工作的同時,更加關注自己的身體健康�；趥鞲衅鞯娜梭w運動識別作為一個新興的研究方向,對人體的日常運動進行實時監(jiān)測有著較大的社會效益。另外,我國人口老齡化問題日益突出,經(jīng)常會發(fā)生因跌倒而嚴重威脅老年人身心健康的事件。因此,能夠實現(xiàn)一套對跌倒進行有效檢測及跌倒后及時求助的系統(tǒng)有著較強的現(xiàn)實意義。近年來,隨著微電子技術和移動互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展,大部分智能手機內都嵌入有傳感器,這讓上述相關研究變得更加方便。本文基于Android內嵌的單個加速度傳感器,對人體運動識別機制和跌倒檢測算法進行了研究和改進,具體內容如下：一是在對現(xiàn)有的人體運動識別的機制進行分析和總結的基礎上,基于Android平臺進一步研究了人體運動識別的模型,包括：首先編程實現(xiàn)運動加速度信號的實時采集,并對原始加速度數(shù)據(jù)進行加窗、平滑和分離線性加速度等預處理操作；然后在對加速度信號進行分析的基礎上,提取分別來自時域和頻域的10種加速度特征值,并用主成分分析法進行降維處理；最后通過分類算法對走路、慢跑及上下樓梯等日常行為進行有效分類識別。同時,本文采用其他研究者的實驗數(shù)據(jù)集對C4.5決策樹、樸素貝葉斯、LogitBoost和SVM分類算法進行驗證,并與他們的實驗結果進行了分析比較。二是依據(jù)對人體跌倒過程中的姿態(tài)分析,提出了一個基于Android平臺的多閾值跌倒檢測新算法。該算法首先對采集到的運動數(shù)據(jù)進行3階移動平均平滑預處理,接著通過提取人體的前后俯仰角、左右側偏角、合加速度最大值、跌倒后的合加速度值以及持續(xù)靜止時間這五個閾值來完成跌倒的識別檢測。實驗結果表明：本文提出的跌倒檢測算法能夠有效地將跌倒行為從日�；顒又凶R別出來,具有一定的實用價值。三是在Android平臺上,利用本文提出的跌倒檢測算法,開發(fā)實現(xiàn)了一個人體跌倒檢測系統(tǒng),該系統(tǒng)用于對佩戴者人體行為進行實時監(jiān)測。一旦系統(tǒng)檢測到有跌倒行為發(fā)生,就會立即發(fā)出蜂鳴聲進行報警并向指定的聯(lián)系人發(fā)送求助短信,使跌倒者能夠得到及時的救助。所以本系統(tǒng)具有一定的應用前景。
【關鍵詞】：Android平臺 加速度傳感器 運動識別 跌倒檢測 信號預處理
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP316;TP212.9
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-15
• 1.1 研究背景及意義11
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 論文的研究內容和組織結構13-15
• 1.3.1 論文主要研究內容13
• 1.3.2 論文組織結構13-15
• 第2章 人體運動識別相關技術研究15-44
• 2.1 運動數(shù)據(jù)采集15-18
• 2.1.1 數(shù)據(jù)采集設備15-17
• 2.1.2 采集程序設計17-18
• 2.1.3 實驗對象與采集方案18
• 2.2 數(shù)據(jù)預處理18-21
• 2.2.1 相關概念18-20
• 2.2.2 分析研究20-21
• 2.3 特征提取21-24
• 2.3.1 相關概念21-22
• 2.3.2 分析研究22-24
• 2.4 特征歸一化24-25
• 2.5 特征降維25-29
• 2.5.1 相關概念25-27
• 2.5.2 分析研究27-29
• 2.6 分類識別29-35
• 2.6.1 固定閾值分類法29-30
• 2.6.2 基于模板匹配分類法30
• 2.6.3 基于統(tǒng)計模式分類法30-34
• 2.6.4 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡分類算法34-35
• 2.7 實驗設計與結果分析研究35-40
• 2.7.1 實驗設計35
• 2.7.2 分類結果分析35-39
• 2.7.3 算法性能對比39-40
• 2.8 驗證與對比分析40-42
• 2.9 本章小結42-44
• 第3章 跌倒檢測算法研究44-56
• 3.1 跌倒原因分析44-45
• 3.2 跌倒姿勢分析45
• 3.3 常用跌倒檢測技術研究45-47
• 3.3.1 閾值判斷法46-47
• 3.3.2 模式識別法47
• 3.4 跌倒檢測算法設計47-51
• 3.4.1 閾值選擇47-50
• 3.4.2 算法設計50-51
• 3.5 實驗與結果分析51-55
• 3.5.1 實驗設計與數(shù)據(jù)預處理51-52
• 3.5.2 實驗閾值的設定52-54
• 3.5.3 實驗結果與分析54-55
• 3.6 本章小結55-56
• 第4章 基于Android平臺的跌倒檢測系統(tǒng)的實現(xiàn)56-68
• 4.1 Android平臺概述56-57
• 4.2 無線定位技術57-58
• 4.3 系統(tǒng)總體設計58-59
• 4.4 系統(tǒng)詳細設計與實現(xiàn)59-64
• 4.4.1 系統(tǒng)功能模塊劃分59
• 4.4.2 信息設置模塊59-60
• 4.4.3 跌倒檢測模塊60-62
• 4.4.4 報警處理模塊62-64
• 4.5 系統(tǒng)界面設計64-65
• 4.6 系統(tǒng)運行與測試65-67
• 4.6.1 系統(tǒng)運行環(huán)境65
• 4.6.2 測試結果65-67
• 4.7 本章小結67-68
• 總結與展望68-70
• 致謝70-71
• 參考文獻71-74

【相似文獻】

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1 林耕宇;;觀摩50名Google Android程序開發(fā)競賽作品[J];電子與電腦;2008年08期

2 樹子;;Android中文版不完全體驗[J];互聯(lián)網(wǎng)天地;2009年04期

3 Jason Whitmire;;產(chǎn)業(yè)軟件專家如何協(xié)助解決Android的分裂困境[J];電子與電腦;2010年02期

4 蔣彬;;10款Android手機必備應用——Android操作系下的軟件評測[J];微電腦世界;2010年04期

5 ;PCWorld Windows Phone 7挑戰(zhàn)Android 毅然崛起的AndroidⅠ洗心革面的Windows Phone 7[J];微電腦世界;2010年08期

6 韓青;;Android平臺發(fā)展的動力與挑戰(zhàn)[J];中國電子商情(基礎電子);2010年09期

7 方智勇;;Android手機這樣用[J];電腦迷;2010年15期

8 缺少浪漫;;Android的另一面[J];電腦迷;2010年13期

9 ;ZTE and Three Release Android ，

本文編號：599301