基于柔性陣列 傳感器的足跡特征分析與應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-01 00:02
隨著足跡識(shí)別得到越來(lái)越多的應(yīng)用,基于柔性陣列傳感器的足跡特征分析也受到越來(lái)越多研究者的關(guān)注。足底壓力數(shù)據(jù)具有對(duì)遮擋、尺寸以及背景變化較魯棒的特點(diǎn),且包含了豐富的行走姿態(tài)、習(xí)慣以及足跡等信息,因此被廣泛應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)、運(yùn)動(dòng)分析、刑事偵查、身份識(shí)別等領(lǐng)域。而提取有效的足底壓力數(shù)據(jù)特征子集,能夠?yàn)檫@些領(lǐng)域的決策提供更加量化的科學(xué)依據(jù)。本文在國(guó)內(nèi)外有關(guān)足底壓力數(shù)據(jù)特征分析及識(shí)別的研究基礎(chǔ)上,從特征提取、特征選擇和多類特征融合方面對(duì)足跡識(shí)別進(jìn)行了研究,并研究其在足跡跟蹤中的應(yīng)用。構(gòu)建靜態(tài)站立足底壓力數(shù)據(jù)庫(kù)和動(dòng)態(tài)行走足底壓力數(shù)據(jù)庫(kù),靜態(tài)站立足底壓力數(shù)據(jù)庫(kù)采集了特定條件下的兩組數(shù)據(jù)。動(dòng)態(tài)足底壓力數(shù)據(jù)庫(kù)包括兩部分,一是采集了不同對(duì)象的四類行走足底壓力數(shù)據(jù),包括裸足常速行走、裸足快速行走、著鞋常速行走和著鞋快速行走數(shù)據(jù);二是多人同時(shí)行走足底壓力數(shù)據(jù)。本文主要研究?jī)?nèi)容如下:1、提取了足底壓力數(shù)據(jù)的生物力學(xué)、形態(tài)和紋理特征。針對(duì)現(xiàn)有生物力學(xué)特征的單一性,引入了生物力學(xué)區(qū)域特征,同時(shí)提取了足底壓力圖像的形態(tài)特征和紋理特征。形態(tài)特征包括形狀特征和Hu不變矩特征,紋理特征為灰度-梯度共生矩陣法的二次統(tǒng)計(jì)參數(shù)。研究...
【文章來(lái)源】:安徽大學(xué)安徽省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:113 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 生物特征識(shí)別技術(shù)
1.2 足跡特征分析的研究意義與應(yīng)用
1.2.1 足跡特征分析的研究意義
1.2.2 柔性陣列傳感器
1.2.3 足跡特征分析的應(yīng)用
1.3 研究中存在的主要問(wèn)題
1.4 本文研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
1.5 本文組織結(jié)構(gòu)
第二章 足跡特征提取
2.1 引言
2.2 足跡信息采集
2.2.1 常用足跡信息測(cè)量系統(tǒng)
2.2.2 足底壓力數(shù)據(jù)采集
2.3 足底壓力數(shù)據(jù)的生物力學(xué)參數(shù)
2.3.1 足底壓力數(shù)據(jù)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征
2.3.2 足底壓力數(shù)據(jù)的動(dòng)力學(xué)特征
2.4 足底壓力數(shù)據(jù)的圖像特征
2.4.1 足底壓力數(shù)據(jù)的形態(tài)特征
2.4.2 足底壓力數(shù)據(jù)的紋理特征
2.5 本章小結(jié)
第三章 多類足跡特征選擇方法
3.1 引言
3.2 特征選擇與分類器
3.2.1 特征選擇方法
3.2.2 SVM多分類方法
3.2.3 分類性能評(píng)估方法與指標(biāo)
3.3 多類足跡特征選擇方法
3.3.1 基于相關(guān)性度量的特征選擇
3.3.2 Relief算法
3.3.3 多類足跡特征選擇方法
3.3.4 實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析
3.3.5 多樣形態(tài)的足跡特征選擇
3.4 本章小結(jié)
第四章 多類足跡特征的融合方法
4.1 引言
4.2 多類數(shù)據(jù)融合方法
4.2.1 像素層數(shù)據(jù)融合
4.2.2 特征層數(shù)據(jù)融合
4.2.3 決策層數(shù)據(jù)融合
4.3 基于特征源置信度的足跡特征融合方法
4.3.1 D-S證據(jù)理論
4.3.2 基于數(shù)據(jù)源置信度的證據(jù)合成規(guī)則
4.3.3 基于特征源置信度的足跡特征融合方法
4.3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.4 本章小結(jié)
第五章 基于多特征的足跡跟蹤方法
5.1 引言
5.2 基于多特征的足跡跟蹤方法
5.2.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理
5.2.2 棱形有效區(qū)域
5.2.3 足跡特征選擇和融合
5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)和展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀博士學(xué)位期間完成的論文
攻讀博士學(xué)位期間參與項(xiàng)目
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Application of otolith shape analysis for stock discrimination and species identification of five goby species(Perciformes: Gobiidae) in the northern Chinese coastal waters[J]. 于鑫,曹亮,劉金虎,趙博,單秀娟,竇碩增. Chinese Journal of Oceanology and Limnology. 2014(05)
[2]Using the Dempster-Shafer Theory of Evidence to Rank Documents[J]. Jiuling Zhang**, Beixing Deng, Xing Li Department of Electronic Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China. Tsinghua Science and Technology. 2012(03)
[3]一種改進(jìn)的基于地面反作用力的步態(tài)識(shí)別方法[J]. 林爾東,姚志明,鄭重,周旭,孫向陽(yáng),孫怡寧. 模式識(shí)別與人工智能. 2011(03)
[4]柔性陣列式壓力傳感器的發(fā)展現(xiàn)狀簡(jiǎn)介[J]. 楊敏,陳洪,李明海. 航天器環(huán)境工程. 2009(S1)
[5]一種新的步態(tài)觸覺(jué)特征分析系統(tǒng)及其應(yīng)用[J]. 徐蘇,周旭,孫怡寧,姚志明,鄭瑩瑩. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2008(11)
[6]基于類間方差和形態(tài)學(xué)的一類生物特征識(shí)別[J]. 田沛,范瑾,李亮,張兆祥. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2007(S2)
[7]結(jié)合紋理分析和支撐矢量機(jī)的汽車牌照定位研究[J]. 任俊,黃丹丹,李志能. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2006(08)
[8]平面赤足跡的形狀分析[J]. 李磊,童莉,平西建. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2006(07)
[9]基于連續(xù)隱馬爾可夫模型的步態(tài)識(shí)別[J]. 田光見(jiàn),趙榮椿. 中國(guó)圖象圖形學(xué)報(bào). 2006(06)
[10]人臉識(shí)別研究綜述[J]. 李武軍,王崇駿,張煒,陳世福. 模式識(shí)別與人工智能. 2006(01)
博士論文
[1]基于特征優(yōu)化和多特征融合的雜草識(shí)別方法研究[D]. 李先鋒.江蘇大學(xué) 2010
[2]基于步態(tài)觸覺(jué)信息的身份識(shí)別研究[D]. 姚志明.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
[3]基于步態(tài)觸覺(jué)特征的生物特征識(shí)別[D]. 徐蘇.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
[4]多模態(tài)生物特征識(shí)別融合算法的研究[D]. 張志堅(jiān).中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008
[5]基于虹膜和臉像的多生物特征身份識(shí)別及融合算法的研究[D]. 葉學(xué)義.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2006
[6]多傳感器數(shù)據(jù)融合中幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 劉嚴(yán)巖.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2006
[7]多傳感器數(shù)據(jù)融合問(wèn)題的研究[D]. 王欣.吉林大學(xué) 2006
[8]立體足跡三維曲面分割與識(shí)別[D]. 丁益洪.解放軍信息工程大學(xué) 2005
碩士論文
[1]基于Relief特征選擇算法的研究與應(yīng)用[D]. 李曉嵐.大連理工大學(xué) 2013
[2]基于足底觸覺(jué)特征的步態(tài)識(shí)別算法研究[D]. 高瑋瑋.安徽大學(xué) 2013
[3]步態(tài)模式影響下的足底壓力形成機(jī)理研究[D]. 張緒成.河北工業(yè)大學(xué) 2013
[4]基于圖像特征和壓縮的數(shù)字水印技術(shù)研究[D]. 付艷輝.杭州電子科技大學(xué) 2013
[5]圖像特征提取方法研究及應(yīng)用[D]. 常昌.華中科技大學(xué) 2009
[6]平面赤足跡形態(tài)特征提取與分析[D]. 李磊.解放軍信息工程大學(xué) 2006
本文編號(hào):3561242
【文章來(lái)源】:安徽大學(xué)安徽省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:113 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 生物特征識(shí)別技術(shù)
1.2 足跡特征分析的研究意義與應(yīng)用
1.2.1 足跡特征分析的研究意義
1.2.2 柔性陣列傳感器
1.2.3 足跡特征分析的應(yīng)用
1.3 研究中存在的主要問(wèn)題
1.4 本文研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
1.5 本文組織結(jié)構(gòu)
第二章 足跡特征提取
2.1 引言
2.2 足跡信息采集
2.2.1 常用足跡信息測(cè)量系統(tǒng)
2.2.2 足底壓力數(shù)據(jù)采集
2.3 足底壓力數(shù)據(jù)的生物力學(xué)參數(shù)
2.3.1 足底壓力數(shù)據(jù)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征
2.3.2 足底壓力數(shù)據(jù)的動(dòng)力學(xué)特征
2.4 足底壓力數(shù)據(jù)的圖像特征
2.4.1 足底壓力數(shù)據(jù)的形態(tài)特征
2.4.2 足底壓力數(shù)據(jù)的紋理特征
2.5 本章小結(jié)
第三章 多類足跡特征選擇方法
3.1 引言
3.2 特征選擇與分類器
3.2.1 特征選擇方法
3.2.2 SVM多分類方法
3.2.3 分類性能評(píng)估方法與指標(biāo)
3.3 多類足跡特征選擇方法
3.3.1 基于相關(guān)性度量的特征選擇
3.3.2 Relief算法
3.3.3 多類足跡特征選擇方法
3.3.4 實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析
3.3.5 多樣形態(tài)的足跡特征選擇
3.4 本章小結(jié)
第四章 多類足跡特征的融合方法
4.1 引言
4.2 多類數(shù)據(jù)融合方法
4.2.1 像素層數(shù)據(jù)融合
4.2.2 特征層數(shù)據(jù)融合
4.2.3 決策層數(shù)據(jù)融合
4.3 基于特征源置信度的足跡特征融合方法
4.3.1 D-S證據(jù)理論
4.3.2 基于數(shù)據(jù)源置信度的證據(jù)合成規(guī)則
4.3.3 基于特征源置信度的足跡特征融合方法
4.3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.4 本章小結(jié)
第五章 基于多特征的足跡跟蹤方法
5.1 引言
5.2 基于多特征的足跡跟蹤方法
5.2.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理
5.2.2 棱形有效區(qū)域
5.2.3 足跡特征選擇和融合
5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)和展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀博士學(xué)位期間完成的論文
攻讀博士學(xué)位期間參與項(xiàng)目
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Application of otolith shape analysis for stock discrimination and species identification of five goby species(Perciformes: Gobiidae) in the northern Chinese coastal waters[J]. 于鑫,曹亮,劉金虎,趙博,單秀娟,竇碩增. Chinese Journal of Oceanology and Limnology. 2014(05)
[2]Using the Dempster-Shafer Theory of Evidence to Rank Documents[J]. Jiuling Zhang**, Beixing Deng, Xing Li Department of Electronic Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China. Tsinghua Science and Technology. 2012(03)
[3]一種改進(jìn)的基于地面反作用力的步態(tài)識(shí)別方法[J]. 林爾東,姚志明,鄭重,周旭,孫向陽(yáng),孫怡寧. 模式識(shí)別與人工智能. 2011(03)
[4]柔性陣列式壓力傳感器的發(fā)展現(xiàn)狀簡(jiǎn)介[J]. 楊敏,陳洪,李明海. 航天器環(huán)境工程. 2009(S1)
[5]一種新的步態(tài)觸覺(jué)特征分析系統(tǒng)及其應(yīng)用[J]. 徐蘇,周旭,孫怡寧,姚志明,鄭瑩瑩. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2008(11)
[6]基于類間方差和形態(tài)學(xué)的一類生物特征識(shí)別[J]. 田沛,范瑾,李亮,張兆祥. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2007(S2)
[7]結(jié)合紋理分析和支撐矢量機(jī)的汽車牌照定位研究[J]. 任俊,黃丹丹,李志能. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2006(08)
[8]平面赤足跡的形狀分析[J]. 李磊,童莉,平西建. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2006(07)
[9]基于連續(xù)隱馬爾可夫模型的步態(tài)識(shí)別[J]. 田光見(jiàn),趙榮椿. 中國(guó)圖象圖形學(xué)報(bào). 2006(06)
[10]人臉識(shí)別研究綜述[J]. 李武軍,王崇駿,張煒,陳世福. 模式識(shí)別與人工智能. 2006(01)
博士論文
[1]基于特征優(yōu)化和多特征融合的雜草識(shí)別方法研究[D]. 李先鋒.江蘇大學(xué) 2010
[2]基于步態(tài)觸覺(jué)信息的身份識(shí)別研究[D]. 姚志明.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
[3]基于步態(tài)觸覺(jué)特征的生物特征識(shí)別[D]. 徐蘇.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
[4]多模態(tài)生物特征識(shí)別融合算法的研究[D]. 張志堅(jiān).中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008
[5]基于虹膜和臉像的多生物特征身份識(shí)別及融合算法的研究[D]. 葉學(xué)義.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2006
[6]多傳感器數(shù)據(jù)融合中幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 劉嚴(yán)巖.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2006
[7]多傳感器數(shù)據(jù)融合問(wèn)題的研究[D]. 王欣.吉林大學(xué) 2006
[8]立體足跡三維曲面分割與識(shí)別[D]. 丁益洪.解放軍信息工程大學(xué) 2005
碩士論文
[1]基于Relief特征選擇算法的研究與應(yīng)用[D]. 李曉嵐.大連理工大學(xué) 2013
[2]基于足底觸覺(jué)特征的步態(tài)識(shí)別算法研究[D]. 高瑋瑋.安徽大學(xué) 2013
[3]步態(tài)模式影響下的足底壓力形成機(jī)理研究[D]. 張緒成.河北工業(yè)大學(xué) 2013
[4]基于圖像特征和壓縮的數(shù)字水印技術(shù)研究[D]. 付艷輝.杭州電子科技大學(xué) 2013
[5]圖像特征提取方法研究及應(yīng)用[D]. 常昌.華中科技大學(xué) 2009
[6]平面赤足跡形態(tài)特征提取與分析[D]. 李磊.解放軍信息工程大學(xué) 2006
本文編號(hào):3561242
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