面向中老年人危急救助智能手表的若干關(guān)鍵技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2017-05-10 09:11
本文關(guān)鍵詞:面向中老年人危急救助智能手表的若干關(guān)鍵技術(shù)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著老齡化社會(huì)問(wèn)題的加劇,中老年人的健康問(wèn)題日益引起人們的關(guān)注。因此對(duì)中老年人日常運(yùn)動(dòng)姿態(tài)和心率等生理信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),評(píng)估中老年人的身體健康狀況,具有重要的社會(huì)意義?纱┐髟O(shè)備具有體積小、攜帶方便等優(yōu)點(diǎn),可以實(shí)現(xiàn)在低生理和心理壓力下進(jìn)行人體生理信號(hào)的動(dòng)態(tài)獲取,對(duì)中老年人的日常健康監(jiān)護(hù)、病人康復(fù)治療等方面有著重大的實(shí)用價(jià)值?纱┐髟O(shè)備與醫(yī)療、健康領(lǐng)域的結(jié)合,將成為新醫(yī)療模式下的重要健康監(jiān)護(hù)設(shè)備,毫無(wú)疑問(wèn),移動(dòng)醫(yī)療必然是未來(lái)的趨勢(shì)。可穿戴設(shè)備迅猛發(fā)展,若干關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題亟待解決。本文的主要研究?jī)?nèi)容概述如下:一、心率檢測(cè)算法的改進(jìn)研究。目前能夠進(jìn)行心率檢測(cè)的設(shè)備很多,但往往體積較大、價(jià)格昂貴,有些甚至需要進(jìn)行專業(yè)操作,無(wú)法進(jìn)行實(shí)時(shí)心率監(jiān)測(cè)。智能手表體積小、攜帶方便、集成多種傳感器,可以對(duì)心率等多種生理信號(hào)和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。當(dāng)心率值超過(guò)設(shè)定的閾值時(shí),能夠主動(dòng)發(fā)出報(bào)警,因此心率檢測(cè)的準(zhǔn)確性就顯得尤為重要。但是通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),目前智能手表的心率檢測(cè)核心算法僅掌握在少數(shù)心率檢測(cè)傳感器供應(yīng)商手中,如飛利浦公司、Analog Deivces公司(簡(jiǎn)稱ADI)等,他們對(duì)核心代碼的壟斷,導(dǎo)致其他可穿戴設(shè)備公司研發(fā)具有心率檢測(cè)功能的智能手表的成本提高。本文在研究智能手表進(jìn)行心率檢測(cè)原理的基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)脈搏血氧儀中的心率檢測(cè)算法進(jìn)行研究和改進(jìn),嘗試尋找一套準(zhǔn)確率高、可移植性好的心率檢測(cè)算法,實(shí)現(xiàn)其在智能手表上的應(yīng)用,從而降低面向中老年人危急救助智能手表的研發(fā)成本。本文提出一種基于PPG信號(hào)的心率檢測(cè)算法,在波谷檢測(cè)時(shí),借鑒K-means聚類方法,提高了波谷檢測(cè)的準(zhǔn)確率,從而保證了心率檢測(cè)算法的準(zhǔn)確率。通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證該算法的有較高的準(zhǔn)確率和穩(wěn)定性。二、跌倒檢測(cè)算法的改進(jìn)研究。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)目前大多數(shù)跌倒檢測(cè)是基于加速度傳感器,在腰部進(jìn)行檢測(cè)。之所以選擇腰部,是由于腰部動(dòng)作特征不明顯,而手部動(dòng)作豐富,復(fù)雜度高,進(jìn)行腕部跌倒檢測(cè)的研究較少,即便目前市場(chǎng)上出現(xiàn)具有跌倒檢測(cè)功能的智能手表,其準(zhǔn)確率不高,漏報(bào)、誤報(bào)率較高。本文在研究跌倒檢測(cè)技術(shù)和總結(jié)前人經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,結(jié)合腕部運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),利用加速度計(jì)、陀螺儀和高度計(jì)進(jìn)行跌倒檢測(cè)。采用加速度特征值SMVA、角速度特征值SMVW和高度值融合的閾值判斷跌倒檢測(cè)算法,對(duì)跌倒檢測(cè)算法進(jìn)行改進(jìn),以提高跌倒檢測(cè)的準(zhǔn)確率,降低誤報(bào)率,同時(shí)通過(guò)判斷動(dòng)作發(fā)生后,人體所處的狀態(tài),來(lái)進(jìn)一步保證算法的準(zhǔn)確率。三、用戶分組分類方法研究。智能手表不僅可以采集心率信息,也可以采集用戶的運(yùn)動(dòng)信息、行為軌跡、高度信息等,這些信息蘊(yùn)含著巨大的商業(yè)價(jià)值。通過(guò)對(duì)智能手表采集的信息進(jìn)行分析處理,可以從用戶的歷史數(shù)據(jù)中挖掘用戶的特征與“興趣”偏好,對(duì)用戶進(jìn)行分組分類,從而為用戶提供個(gè)性化的服務(wù)。本文主要對(duì)用戶分組分類方法進(jìn)行初步研究,找出適合對(duì)智能手表采集到的信息進(jìn)行分類的方法,為實(shí)現(xiàn)用戶分組分類,提供個(gè)性化服務(wù)提供理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】:智能手表 心率檢測(cè) 跌倒檢測(cè) 分組分類 數(shù)據(jù)分析
【學(xué)位授予單位】:中國(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TP368.33
【目錄】:
- 摘要5-7
- ABSTRACT7-12
- 1 引言12-20
- 1.1 選題背景及研究意義12-14
- 1.1.1 課題來(lái)源12
- 1.1.2 研究的目的及意義12-14
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-18
- 1.2.1 心率檢測(cè)方法研究現(xiàn)狀14-16
- 1.2.2 跌倒檢測(cè)算法研究現(xiàn)狀16-17
- 1.2.3 基于數(shù)據(jù)挖掘的用戶分組分類研究現(xiàn)狀17-18
- 1.3 論文組織結(jié)構(gòu)18-20
- 2 基于PPG信號(hào)的心率檢測(cè)算法優(yōu)化研究20-34
- 2.1 主流的心率檢測(cè)方法20-22
- 2.1.1 接觸式檢測(cè)方法20-21
- 2.1.2 非接觸式檢測(cè)方法21
- 2.1.3 適用于智能手表的光電式心率檢測(cè)方法21-22
- 2.2 光電式心率檢測(cè)的現(xiàn)狀及問(wèn)題22-25
- 2.2.1 光電式心率檢測(cè)現(xiàn)狀22-23
- 2.2.2 智能手表上進(jìn)行光電式心率檢測(cè)存在的問(wèn)題23-25
- 2.3 基于PPG信號(hào)的光電式心率檢測(cè)的算法優(yōu)化25-30
- 2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析30-32
- 2.4.1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象與條件30
- 2.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析30-32
- 2.5 本章小結(jié)32-34
- 3 基于加速度、角速度與高度值融合的閾值判斷跌倒檢測(cè)算法研究34-50
- 3.1 主流的跌倒檢測(cè)34-35
- 3.1.1 跌倒檢測(cè)方法34-35
- 3.1.2 跌倒檢測(cè)算法35
- 3.2 影響跌倒檢測(cè)的因素35-37
- 3.3 基于加速度、角速度與高度值融合的閾值判斷跌倒檢測(cè)算法37-46
- 3.3.1 本文的研究思路37-38
- 3.3.2 算法實(shí)現(xiàn)38-46
- 3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析46-48
- 3.4.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲取46-47
- 3.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析47-48
- 3.5 本章小結(jié)48-50
- 4 基于數(shù)據(jù)挖掘的用戶分組分類研究50-58
- 4.1 數(shù)據(jù)挖掘簡(jiǎn)介50-52
- 4.1.1 常用的數(shù)據(jù)挖掘方法50-51
- 4.1.2 常用的數(shù)據(jù)挖掘算法51-52
- 4.2 基于數(shù)據(jù)挖掘的用戶分類常見問(wèn)題52-53
- 4.2.1 用戶數(shù)據(jù)特征選擇52
- 4.2.2 分類算法的選擇52-53
- 4.3 基于K-means算法的用戶分組分類研究53-55
- 4.3.1 數(shù)據(jù)采集53
- 4.3.2 特征分析53-54
- 4.3.3 K-means算法實(shí)現(xiàn)用戶分組分類54-55
- 4.4 本章小結(jié)55-58
- 5 總結(jié)與展望58-60
- 5.1 主要工作總結(jié)58
- 5.2 研究展望58-60
- 參考文獻(xiàn)60-64
- 致謝64-66
- 個(gè)人簡(jiǎn)歷66
- 發(fā)表的學(xué)術(shù)論文66
【相似文獻(xiàn)】
中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條
1 劉曉菲;面向中老年人危急救助智能手表的若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國(guó)海洋大學(xué);2015年
本文關(guān)鍵詞:面向中老年人危急救助智能手表的若干關(guān)鍵技術(shù)研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):354400
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