基于運(yùn)動(dòng)傳感器的老年人活動(dòng)智能識(shí)別與應(yīng)用開(kāi)發(fā).pdf

1、隨著普適計(jì)算技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)于舒適、安全、健康生活的需求也與日俱增?；谶\(yùn)動(dòng)傳感器技術(shù)的活動(dòng)識(shí)別正在健康看護(hù)、人機(jī)交互、動(dòng)作指導(dǎo)等領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用，同時(shí)活動(dòng)識(shí)別也逐漸成為智能家居領(lǐng)域的一塊重要的拼圖?；顒?dòng)鍛煉已成為老年人某些慢性疾病的輔助治療手段之一，適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)有益于提升身體機(jī)能及減緩老化程度。通過(guò)對(duì)老年人的活動(dòng)進(jìn)行識(shí)別，從而計(jì)算老年人的活動(dòng)量，分析其活動(dòng)規(guī)律，有針對(duì)性的增加或減少某項(xiàng)活動(dòng)，這對(duì)于老年人的健康看護(hù)是具有重要意義

2、的。
　　基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)和運(yùn)動(dòng)傳感器的活動(dòng)識(shí)別是目前最為常見(jiàn)的兩種方法?；谟?jì)算機(jī)視覺(jué)的方法存在易受干擾、監(jiān)控范圍局限、侵犯隱私等主要缺陷，而基于傳感器的技術(shù)則具有抗干擾強(qiáng)、攜帶方便、數(shù)據(jù)獲取自由、保護(hù)隱私等優(yōu)點(diǎn)。
　　本文提出了一種基于運(yùn)動(dòng)傳感器和HMM的活動(dòng)識(shí)別方法。針對(duì)老年人的活動(dòng)類(lèi)型及活動(dòng)特點(diǎn)提取了標(biāo)準(zhǔn)差、能量等用以區(qū)分靜態(tài)活動(dòng)集合 S中的活動(dòng)，提取corr_VF、Amp、RAF(ratio forward)和RVF

3、(ratio vertical forward)值用以區(qū)相似步態(tài)活動(dòng)集D中的活動(dòng)。在特征值提取后使用改進(jìn)K均值算法生成HMM模型的觀測(cè)值集合，然后定義了本文的活動(dòng)識(shí)別模型。在經(jīng)過(guò) Baum-Welch算法對(duì) HMM參數(shù)λ進(jìn)行訓(xùn)練后使用Viterbi算法來(lái)進(jìn)行老年人的活動(dòng)識(shí)別。
　　通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了本文方法能有效應(yīng)用于老年人的活動(dòng)識(shí)別，對(duì)于連續(xù)單一活動(dòng)的平均準(zhǔn)確率達(dá)到93.4％，尤其是對(duì)于相似活動(dòng)其平均識(shí)別率達(dá)到了93.7%；對(duì)于

4、隨機(jī)組合序列活動(dòng)的準(zhǔn)確率達(dá)到91.1%。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中本文還對(duì)比了不同傳感器佩戴部位對(duì)于活動(dòng)識(shí)別精度的影響：在腰部、髖部等中樞部位佩戴傳感器進(jìn)行活動(dòng)識(shí)別會(huì)取得高于四肢的平均活動(dòng)識(shí)別精度。
　　本文設(shè)計(jì)了一種針對(duì)于老年人的日?；顒?dòng)看護(hù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過(guò)對(duì)活動(dòng)識(shí)別記錄進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，為老年人的看護(hù)人員(親屬、醫(yī)護(hù)人員)提供圖形化的活動(dòng)統(tǒng)計(jì)、分析信息，并為親屬提供有價(jià)值的有助于老年人的日常生活照顧的專(zhuān)家知識(shí)。該系統(tǒng)對(duì)于提升老年人身體健康水平、