基于統(tǒng)計模式識別的跌倒檢測算法研究.pdf

1、在全球社會老齡化的大背景下,老年人的身體健康狀況和晚年生活質(zhì)量需要更多的關(guān)注。跌倒在老年人群中發(fā)生率高,并且?guī)淼暮蠊容^嚴(yán)重,特別是在跌倒后無人救助以至于長躺時,可能會導(dǎo)致生命危險。除了采取措施預(yù)防跌倒外,跌倒后及時提供救助也可盡量降低跌倒對身體的傷害。
　　 本文的主要研究內(nèi)容是如何利用跌倒本身的特征將其從日常活動中識別出來。論文在對跌倒行為發(fā)生過程進行研究的基礎(chǔ)上,設(shè)計出基于統(tǒng)計模式識別的跌倒檢測算法。算法的輸入是由無線傳

2、感器節(jié)點采集的人體加速度變化數(shù)據(jù)。在算法的執(zhí)行過程中,經(jīng)過建模將加速度數(shù)據(jù)變換成能夠反映姿態(tài)變化的信息。算法的輸出是有無跌倒發(fā)生。
　　 跌倒檢測算法的數(shù)據(jù)來源為置于腰部的加速度傳感器獲取三軸加速度數(shù)據(jù),以射頻方式與傳感器基站節(jié)點通信,基站節(jié)點和PC機通過串口傳送數(shù)據(jù)。將所有活動分為跌倒和非跌倒兩大類,若滿足跌倒條件則認(rèn)為跌倒發(fā)生。按跌倒發(fā)生后的姿勢不同,將跌倒分為前向跌倒、后向跌倒、左側(cè)跌倒、后側(cè)跌倒、仰躺跌倒、俯臥跌倒六種類

3、型。為了將跌倒與跌倒行為分開,提出了將加速度峰值、傾角變化、能量值作為跌倒識別特征指標(biāo)。三個特征值構(gòu)成跌倒的特征向量,與跌倒訓(xùn)練樣本比較,判斷待檢測樣本是否在跌倒向量空間區(qū)域中,用以判斷是否屬于跌倒類。若跌倒發(fā)生,則發(fā)出報警,通知老人子女或社區(qū)監(jiān)護中心,以便快速實施救援行動。
　　 本文的完成的研究成果和創(chuàng)新點有以下幾方面:(1)對跌倒行為進行分析,建立人體跌倒模型,設(shè)計跌倒檢測算法;(2)傳感器的選型和輸出數(shù)值的轉(zhuǎn)換;(3)以