基于多傳感器融合的摔倒監(jiān)測研究與設計
本文關鍵詞:基于多傳感器融合的摔倒監(jiān)測研究與設計,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:我國已經進入人口老齡化社會,社會經濟迅速發(fā)展導致了大量的留守在家的空巢老人,又因為改革開放前的獨生子女政策,養(yǎng)老問題也成為了社會熱點,加之社會出現(xiàn)的老年人摔倒扶不扶的社會風氣,對于獨自生活的老年人健康安全提出了越來也大的挑戰(zhàn),使得老年人在摔倒后不能及時治療而錯過救治的最佳時間。所以,當老年人特別是空巢老人在生活中摔倒時被及時發(fā)現(xiàn)老年人摔倒并讓家人知道地理位置非常重要。在老年人的日常監(jiān)護中,在老年人的摔倒中因血壓等慢性疾病引起的緩慢性(有意識性)摔倒占了23%,所以心率血壓也是評估老年人身體健康狀態(tài)的一項重要的生理指標。本文擬在究了一種監(jiān)測老年人摔倒的監(jiān)測系統(tǒng)。通過多傳感器融合,采集人體姿態(tài)并通過姿態(tài)閾值決策生理參數(shù)的采集,提取這些參數(shù)的特征值,實現(xiàn)高準確率的實時摔倒檢測系統(tǒng),完成了老年人摔倒的監(jiān)測系統(tǒng)設計方案。摔倒監(jiān)測系統(tǒng)的具體實現(xiàn)是由硬件平臺設計,算法與程序控制部分,硬件平臺設計由硬件電路和軟件算法兩部分完成。在硬件方面設計了傳感器模塊設計、信號處理電路和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。其中ARM微處理器是整個硬件電路的核心,其主要功能包括:多傳感器的數(shù)據(jù)采集、遠程數(shù)據(jù)傳輸、地理位置定位、程序控制等。算法與程序控制包括多傳感器融合算法和微處理器程序控制,多傳感器融合算法包括:人體摔倒原因分析,人體摔倒通知分析與提取,多傳感器融合模型的建立,建立本在多傳感器融合模型下的摔倒檢測算法;軟件系統(tǒng)基于Android系統(tǒng)應用開發(fā),主要提高遠程監(jiān)測功能,當老年人摔倒后通過遠程通信,在家人手機警示,并得到摔到老年人的地理位置。老年人在家時還可通過視頻查看老年人是否摔倒。經實驗驗證,本文提出的基于多傳感器融合的摔倒監(jiān)測系統(tǒng)提高快速摔倒判別的準確率,針對不同人體做了閾值處理,并研究分析了緩慢性摔倒,提出了一種緩慢性摔倒的識別模型,并仿真驗證了緩慢性摔倒。
【關鍵詞】:多傳感器 摔倒監(jiān)測 緩慢摔倒
【學位授予單位】:重慶理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TP212;TP274
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 1 緒論8-14
- 1.1 課題的背景及意義8-9
- 1.2 摔倒監(jiān)測技術研究現(xiàn)狀9-11
- 1.3 多傳感器檢測的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢11-12
- 1.4 系統(tǒng)研究的主要內容12-14
- 2 人體摔倒狀態(tài)分析14-20
- 2.1 人體摔倒14-15
- 2.2 人體摔倒分析與定義15-17
- 2.3 摔倒特征分析17-18
- 2.4 特征部位18-19
- 2.5 本章小結19-20
- 3 多傳感器融合模型20-30
- 3.1 人體摔倒特征閾值20-23
- 3.2 緩慢摔倒特征閾值23-24
- 3.3 多傳感器融合算法24-28
- 3.3.1 多傳感器融合24-25
- 3.3.2 多傳感器融合的分層與實現(xiàn)25-28
- 3.4 本章小結28-30
- 4 摔倒監(jiān)測軟硬件應用設計30-46
- 4.1 硬件電路設計30-38
- 4.1.1 電源電路模塊31-33
- 4.1.2 數(shù)據(jù)采集模塊電路33-38
- 4.2 軟件設計38-45
- 4.2.1 軟件設計需求38-39
- 4.2.2 軟件設計方案39-44
- 4.2.3 后臺服務器44-45
- 4.3 本章小結45-46
- 5 摔倒監(jiān)測系統(tǒng)實驗分析與驗證46-58
- 5.1 快速摔倒實驗46-49
- 5.2 慢摔倒監(jiān)測中對特征值的處理49-54
- 5.3 緩慢性摔倒實驗(緩慢性摔倒仿真)54-57
- 5.3.1 緩慢摔倒與蹲趟的區(qū)別56-57
- 5.4 監(jiān)測結果與優(yōu)化處理57
- 5.5 本章小結57-58
- 6 總結與展望58-60
- 致謝60-62
- 參考文獻62-65
- 附錄65-67
- 個人簡歷、在學期間發(fā)表的學術論文及取得的研究成果67
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