本文關鍵詞：基于iOS平臺的人體跌倒監(jiān)測系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

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【摘要】：隨著老齡化的加快老年人人口比例的逐步增長,隨之而來的是日益突出的老年人問題,特別是老年人的健康問題,而在眾多威脅老年人健康的問題中,跌倒已成了重要影響因素。老年人由于摔倒而沒有得到及時的救治所引發(fā)的嚴重后果不僅會對老年人的生理和心理造成嚴重的創(chuàng)傷,同時也會給社會和個人家庭帶來沉重的經(jīng)濟負擔。因此,如果能設計和實現(xiàn)一款能夠及時檢測出老年人跌倒并且能發(fā)出警報使老年人獲得及時救助的跌倒檢測軟件,不僅能夠有效的降低老年人由于跌倒而引發(fā)疾病的風險,同時也會減輕老年人由于意外跌倒受傷而給個人家庭和社會帶來的經(jīng)濟負擔。本文在研究和分析了當前國內(nèi)外跌倒檢測研究的基礎上,設計了一款以iOS平臺為系統(tǒng)載體基于三軸加速度傳感器的智能手機跌倒檢測系統(tǒng)。本文采用了加速度SVM特征量,以人體跌倒失重、人體跌倒失重時間閾,人體跌倒幅度SVM均值和人體跌倒SVM峰值多閾值分級聯(lián)合判斷算法,首先通過大量實驗獲取了各種跌倒和日�；顒拥募铀俣葦�(shù)據(jù),并利用MATLAB工具畫出了跌倒和日常活動的曲線圖,確定了合適的人體跌倒失重、人體跌倒失重時間、人體跌倒幅度SVM均值和人體跌倒SVM峰值閾值;利用iPhone智能手機自帶的加速度傳感器實時獲取人體加速度數(shù)據(jù),計算加速度SVM特征值,從而通過閾值判斷算法成功地檢測到了跌倒;系統(tǒng)實現(xiàn)了在檢測到跌倒后利用手機的GPS功能定位跌倒的地理位置,并將跌倒的地理位置信息通過移動網(wǎng)絡發(fā)送到設定的監(jiān)護人手機中同時撥通監(jiān)護人的電話,并且采用取消報警和主動報警的機制減少了誤報和漏報。軟件系統(tǒng)設計分為三個模塊,參數(shù)設置模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、跌倒智能報警模塊。在參數(shù)設置模塊中用戶可以對監(jiān)護人聯(lián)系方式和短信信息內(nèi)容進行設置和編輯,數(shù)據(jù)處理模塊中采用iPhone手機自帶的加速度傳感器進行數(shù)據(jù)采集,并用中值濾波對原始數(shù)據(jù)進行平滑濾波處理,最后在基于SVM的跌倒檢測算法下判斷一個疑似跌倒。跌倒智能報警模塊采用“一鍵式報警”、“手動取消報警”、“自動報警”等報警機制來提高跌倒檢測的準確率減少誤報率。在跌倒檢測系統(tǒng)實驗驗證階段制定實驗驗證指標,采用無規(guī)則姿態(tài)跌倒組和日�；顒臃堑菇M兩組實驗類別的實驗方案來測試跌倒檢測系統(tǒng)的準確率和誤報率以及漏報率,最后對實驗驗證結(jié)果進行分析得出跌倒檢測中系統(tǒng)的敏感度為89.3%,特異度為93.3%,準確度為92%。通過理論研究和實驗,證明了本系統(tǒng)檢測老人跌倒的準確性,并能夠?qū)崿F(xiàn)跌倒后的報警與定位。系統(tǒng)檢測準確率較高,性能可靠穩(wěn)定,但還需要進一步的改進。系統(tǒng)對于保障老年人的身體健康、減輕醫(yī)療壓力以及促進社會的和諧具有積極的意義和十分廣闊的應用和研究前景。
【關鍵詞】：加速度傳感器 iOS 跌倒檢測 GPS
【學位授予單位】：成都理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP274
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 選題背景10-11
• 1.2 選題目的與意義11-12
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.3.1 基于視頻圖像的跌倒檢測系統(tǒng)12-13
• 1.3.2 基于穿戴式裝置跌倒檢測系統(tǒng)13-14
• 1.3.3 基于智能手機的跌倒檢測系統(tǒng)14-15
• 1.4 論文工作安排15-16
• 1.5 本章小結(jié)16-17
• 第2章 跌倒信息的獲取17-23
• 2.1 引起老年人跌倒因素的分析17
• 2.2 跌倒與日�；顒拥姆治�17-18
• 2.3 跌倒模型的建立與特征的提取18-22
• 2.3.1 人體三維加速度模型18-19
• 2.3.2 跌倒特征提取19-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 第3章 跌倒檢測算法的設計23-35
• 3.1 跌倒過程分析23
• 3.2 基于SVM算法23-30
• 3.2.1 人體跌倒特征量提取23-27
• 3.2.2 基于SVM算法的設計27-29
• 3.2.3 閾值確定29-30
• 3.3 跌倒算法的檢測流程30-32
• 3.4 數(shù)據(jù)的預處理32-34
• 3.5 本章小結(jié)34-35
• 第4章 系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)35-50
• 4.1 系統(tǒng)相關技術35-41
• 4.1.1 手機操作系統(tǒng)35-36
• 4.1.2 MEMS傳感器36-38
• 4.1.3 開發(fā)環(huán)境及真機調(diào)試38-40
• 4.1.4 MVC開發(fā)模式40-41
• 4.2 硬件需求41-42
• 4.3 系統(tǒng)框架42-43
• 4.4 軟件模塊設計43-50
• 4.4.1 參數(shù)設置模塊44-45
• 4.4.2 數(shù)據(jù)處理模塊45-47
• 4.4.3 報警處理模塊47-48
• 4.4.4 系統(tǒng)總體效果圖48-50
• 第5章 跌倒檢測系統(tǒng)實驗驗證50-54
• 5.1 系統(tǒng)通信功能驗證50
• 5.2 系統(tǒng)有效性驗證50-53
• 5.2.1 實驗驗證指標50-51
• 5.2.2 實驗驗證方案51
• 5.2.3 實驗結(jié)果統(tǒng)計分析51-53
• 5.3 本章小結(jié)53-54
• 結(jié)論54-55
• 致謝55-56
• 參考文獻56-58
• 攻讀學位期間取得學術成果58

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 鄭娛;鮑楠;徐禮勝;林曉州;黃停;竇元珠;;跌倒檢測系統(tǒng)的研究進展[J];中國醫(yī)學物理學雜志;2014年04期

2 王樺;趙晟s，

本文編號：777998