發(fā)布時(shí)間：2016-12-22 00:21

  本文關(guān)鍵詞：基于多源信息的步態(tài)識(shí)別算法研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《河北工業(yè)大學(xué)》 2015年

基于多源信息的步態(tài)識(shí)別算法研究

劉磊  

【摘要】：步態(tài)是指人行走的方式和風(fēng)格。由于生理特點(diǎn)和行走習(xí)慣的差異,不同的人有不同的步態(tài)。步態(tài)識(shí)別技術(shù)在智能假肢、臨床醫(yī)學(xué)、康復(fù)治療、運(yùn)動(dòng)分析等眾多領(lǐng)域得到很好的應(yīng)用,成為第二代生物特征識(shí)別技術(shù)的代表,它促進(jìn)了模式識(shí)別、信號(hào)處理等領(lǐng)域的發(fā)展,具有重要的科學(xué)研究意義。步態(tài)識(shí)別的關(guān)鍵是尋找合適的步態(tài)特征及分類(lèi)方法,為了提高步態(tài)識(shí)別的準(zhǔn)確性,本文在研究步態(tài)識(shí)別算法基礎(chǔ)上提出基于多源信息融合的步態(tài)識(shí)別算法,從多源信號(hào)的選擇、預(yù)處理、特征提取、特征值融合、基于多源信息的步態(tài)識(shí)別等多個(gè)方面進(jìn)行了理論探索和實(shí)踐。主要研究?jī)?nèi)容如下:1.本文在分析了步態(tài)識(shí)別信息源特點(diǎn)基礎(chǔ)上,選取5種步態(tài)(平地行走、上樓、下樓、上坡、下坡)的髖關(guān)節(jié)角度、加速度信號(hào)、下肢表面肌電信號(hào)和足底壓力信號(hào)作為步態(tài)識(shí)別信息源,然后搭建了多源信息采集系統(tǒng),分析了行走速度對(duì)步態(tài)參數(shù)、髖關(guān)節(jié)的角度的影響以及行走速度對(duì)下肢肌群作用的影響,為了解人體運(yùn)動(dòng)規(guī)律提供數(shù)據(jù)支持。2.針對(duì)表面肌電信號(hào)的不穩(wěn)定性、隨機(jī)性,在采集的過(guò)程中常常會(huì)受到噪聲污染的特點(diǎn),本文利用經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解預(yù)處理后提取肌電信號(hào)時(shí)域、頻域特征。髖關(guān)節(jié)角度、加速度信號(hào)小波去噪和零校準(zhǔn)后,為了更加準(zhǔn)確的表征髖關(guān)節(jié)角度、加速度的不同特征信息,利用足底壓力信號(hào)分為支撐前期、支撐中期、支撐后期、擺動(dòng)期4個(gè)細(xì)分模式,并采用不同方法對(duì)髖關(guān)節(jié)角度、加速度信號(hào)提取了細(xì)分模式下的特征值。3.為了避免過(guò)多的特征值增大算法的復(fù)雜度,利用核主成分分析(KPCA)在特征層上融合特征值,提出基于快速正交搜索(FOS)步態(tài)識(shí)別方法,該方法結(jié)合了KPCA的非線性融合能力和FOS的良好的分類(lèi)能力,與主成分分析(PCA)和BP、PCA和FOS、KPCA和BP、PCA和支持向量機(jī)(SVM)、KPCA和SVM五種方法相比具有步態(tài)識(shí)別正確率高和分類(lèi)時(shí)間較少的特點(diǎn)。4.本文分析了常用的分類(lèi)器的優(yōu)缺點(diǎn),選用相關(guān)向量機(jī)(RVM)對(duì)步態(tài)進(jìn)行識(shí)別,提出了基于多核多分類(lèi)相關(guān)向量機(jī)的步態(tài)識(shí)別方法,不同的核函數(shù)融合了髖關(guān)節(jié)角度特征、髖關(guān)節(jié)加速度特征、下肢表面肌電信號(hào)特征,并采用螢火蟲(chóng)算法優(yōu)化多核核參數(shù),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法能夠較全面的描述步態(tài)特征,與單核RVM、BP、SVM、FOS相比,具有更高的識(shí)別率。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TP391.41
【目錄】：

下載全文 更多同類(lèi)文獻(xiàn)

CAJ全文下載

(如何獲取全文？ 歡迎：購(gòu)買(mǎi)知網(wǎng)充值卡、在線充值、在線咨詢(xún))

CAJViewer閱讀器支持CAJ、PDF文件格式

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 趙麗娜;劉作軍;茍斌;楊鵬;;基于隱馬爾可夫模型的動(dòng)力型下肢假肢步態(tài)預(yù)識(shí)別[J];機(jī)器人;2014年03期

2 佟麗娜;侯增廣;彭亮;王衛(wèi)群;陳翼雄;譚民;;基于多路sEMG時(shí)序分析的人體運(yùn)動(dòng)模式識(shí)別方法[J];自動(dòng)化學(xué)報(bào);2014年05期

3 柴艷妹;夏天;韓文英;李洋;;多特征融合的步態(tài)識(shí)別算法[J];小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng);2014年03期

4 馬玉良;馬云鵬;張啟忠;羅志增;楊家強(qiáng);;GA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在下肢運(yùn)動(dòng)步態(tài)識(shí)別中的應(yīng)用研究[J];傳感技術(shù)學(xué)報(bào);2013年09期

5 邢秀玉;劉鴻宇;黃武;;基于加速度的小波能量特征及樣本熵組合的步態(tài)分類(lèi)算法[J];傳感技術(shù)學(xué)報(bào);2013年04期

6 沈默;廖瑛;尹大偉;;RVM在航空發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷中的應(yīng)用研究[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2012年25期

7 瞿曉娜;張騰宇;王喜太;王人成;;行走速度對(duì)步態(tài)參數(shù)影響的實(shí)驗(yàn)研究[J];中國(guó)康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志;2012年03期

8 余濤;鄒建華;;基于Bayes規(guī)則與HMM相結(jié)合的步態(tài)識(shí)別方法研究[J];計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào);2012年02期

9 高云園;孟明;羅志增;佘青山;;利用多源運(yùn)動(dòng)信息的下肢假肢多模式多步態(tài)識(shí)別研究[J];傳感技術(shù)學(xué)報(bào);2011年11期

10 孟明;佘青山;羅志增;;HMM在下肢表面肌電信號(hào)步態(tài)識(shí)別中的應(yīng)用[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年S2期

【共引文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 葉漢民;黃培亮;;基于下肢動(dòng)靜態(tài)特征融合的步態(tài)識(shí)別[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2016年08期

2 王佳佳;高發(fā)榮;孫曜;羅志增;;基于sEMG的行走步態(tài)非均勻特性及其對(duì)識(shí)別的影響[J];傳感技術(shù)學(xué)報(bào);2016年03期

3 葉漢民;黃培亮;;基于加權(quán)區(qū)域特征的快速步態(tài)識(shí)別[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2016年10期

4 周萌;曹光磊;齊佳健;安帥;沈惠良;;神經(jīng)阻滯下手法松解矯正膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后屈曲攣縮[J];中國(guó)矯形外科雜志;2016年03期

5 鄧力;徐廷學(xué);肖楚琬;;復(fù)雜裝備退化狀態(tài)早期識(shí)別方法研究[J];計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制;2016年01期

6 丁其川;熊安斌;趙新剛;韓建達(dá);;基于表面肌電的運(yùn)動(dòng)意圖識(shí)別方法研究及應(yīng)用綜述[J];自動(dòng)化學(xué)報(bào);2016年01期

7 陸超;陳捷;洪榮晶;封楊;;基于粒子群優(yōu)化支持向量機(jī)的回轉(zhuǎn)支承壽命狀態(tài)識(shí)別[J];南京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2016年01期

8 張燕;郜鑫;陳玲玲;張浩淼;;基于隨機(jī)森林算法的地形識(shí)別系統(tǒng)在主動(dòng)型膝上假肢控制中的應(yīng)用[J];中國(guó)組織工程研究;2015年53期

9 馬紹興;王人成;沈強(qiáng);;步態(tài)模式對(duì)人體髖膝踝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)關(guān)系的影響[J];中國(guó)康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志;2015年12期

10 王旭堯;徐永紅;;基于改進(jìn)多元多尺度熵的人體步態(tài)加速度信號(hào)分類(lèi)[J];傳感技術(shù)學(xué)報(bào);2015年12期

【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王行愚;金晶;張宇;王蓓;;腦控:基于腦-機(jī)接口的人機(jī)融合控制[J];自動(dòng)化學(xué)報(bào);2013年03期

2 張啟忠;席旭剛;羅志增;;基于表面肌電信號(hào)形態(tài)特征的多模式識(shí)別研究[J];傳感技術(shù)學(xué)報(bào);2012年12期

3 曾鋒;鐘治初;楊通;姚山;;基于SOM的散亂點(diǎn)云法矢計(jì)算[J];計(jì)算機(jī)工程;2012年08期

4 李陽(yáng);田彥濤;陳萬(wàn)忠;;基于FFT盲辨識(shí)的肌電信號(hào)建模及模式識(shí)別[J];自動(dòng)化學(xué)報(bào);2012年01期

5 耿艷利;楊鵬;許曉云;陳玲玲;;動(dòng)力型假肢膝關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)與仿真研究[J];河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2011年05期

6 朱國(guó)忠;韋彩虹;潘敏;;基于三維加速度傳感器的人體運(yùn)動(dòng)能耗檢測(cè)算法的研究[J];傳感技術(shù)學(xué)報(bào);2011年08期

7 呂杰;曹金鳳;方磊;房敏;嚴(yán)雋陶;許世雄;;一種評(píng)價(jià)近似周期信號(hào)相似度的新方法及其對(duì)中醫(yī)法均勻性的分析[J];上海中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào);2010年06期

8 佘青山;高云園;孟明;羅志增;;下肢EMG的小波支持向量機(jī)多類(lèi)識(shí)別方法[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年10期

9 費(fèi)成巍;艾延廷;王蕾;李川;;基于支持向量機(jī)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)振動(dòng)故障診斷技術(shù)研究[J];沈陽(yáng)航空工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào);2010年02期

10 龔思遠(yuǎn);楊鵬;宋亮;劉作軍;;基于迭代學(xué)習(xí)控制智能下肢假肢研制:實(shí)現(xiàn)了對(duì)健肢步速的跟隨[J];中國(guó)組織工程研究與臨床康復(fù);2010年13期

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 田光見(jiàn),趙榮椿;基于傅立葉描繪子的步態(tài)識(shí)別[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用;2004年11期

2 田光見(jiàn);趙榮椿;;一種步態(tài)識(shí)別方法[J];計(jì)算機(jī)科學(xué);2005年09期

3 洪文,黃鳳崗,蘇菡;基于連續(xù)隱馬爾科夫模型的步態(tài)識(shí)別[J];應(yīng)用科技;2005年02期

4 劉玉棟,蘇開(kāi)娜,馬麗;一種基于模型的步態(tài)識(shí)別方法[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2005年09期

5 田光見(jiàn),趙榮椿;步態(tài)識(shí)別綜述[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究;2005年05期

6 趙子健;吳曉娟;;基于近似時(shí)空切片向量的步態(tài)識(shí)別方法研究[J];模式識(shí)別與人工智能;2005年05期

7 趙黎麗;侯正信;;步態(tài)識(shí)別問(wèn)題的特點(diǎn)及研究現(xiàn)狀[J];中國(guó)圖象圖形學(xué)報(bào);2006年02期

8 許文芳;吳清江;;步態(tài)識(shí)別綜述[J];福建電腦;2007年01期

9 彭彰;吳曉娟;楊軍;;基于肢體長(zhǎng)度參數(shù)的多視角步態(tài)識(shí)別算法[J];自動(dòng)化學(xué)報(bào);2007年02期

10 韓旭;劉冀偉;么鍵;那幼超;王志良;;一種改進(jìn)的步態(tài)識(shí)別方法[J];電子器件;2007年04期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前8條

1 鄧玉春;劉世平;;自動(dòng)步態(tài)識(shí)別方法研究綜述[A];2007通信理論與技術(shù)新發(fā)展——第十二屆全國(guó)青年通信學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上冊(cè)）[C];2007年

2 何衛(wèi)華;李平;文玉梅;葉波;袁海軍;;運(yùn)用下肢關(guān)節(jié)角度信息進(jìn)行步態(tài)識(shí)別[A];第十三屆全國(guó)圖象圖形學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2006年

3 肖軍;蘇潔;鄭波;賈鵬宇;;智能仿生腿在不同路況下的步態(tài)識(shí)別系統(tǒng)研究[A];2007中國(guó)控制與決策學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2007年

4 張聰;明東;萬(wàn)柏坤;;基于小波描述子和人體骨架模型的多視角融合步態(tài)識(shí)別[A];天津市生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會(huì)第29屆學(xué)術(shù)年會(huì)暨首屆生物醫(yī)學(xué)工程前沿科學(xué)研討會(huì)論文集[C];2009年

5 朱京紅;方帥;高明;方杰;;基于人工免疫模型的步態(tài)識(shí)別方法[A];第十四屆全國(guó)圖象圖形學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年

6 葉波;文玉梅;李平;;基于核主元分析和支持向量機(jī)的步態(tài)識(shí)別算法[A];第十三屆全國(guó)圖象圖形學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2006年

7 王科俊;閻濤;呂卓紋;;基于耦合度量學(xué)習(xí)的特征級(jí)融合方法及在步態(tài)識(shí)別中的應(yīng)用[A];2013年中國(guó)智能自動(dòng)化學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第三分冊(cè)）[C];2013年

8 王科俊;賁晛燁;;基于線性插值的特征模板構(gòu)造的步態(tài)識(shí)別算法框架[A];2009年中國(guó)智能自動(dòng)化會(huì)議論文集（第七分冊(cè)）[南京理工大學(xué)學(xué)報(bào)（增刊）][C];2009年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 編譯 劉東征;[N];北京科技報(bào);2005年

2 若水;[N];光明日?qǐng)?bào);2003年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 劉磊;基于多源信息的步態(tài)識(shí)別算法研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2015年

2 賁晛燁;基于人體運(yùn)動(dòng)分析的步態(tài)識(shí)別算法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

3 曾瑋;基于確定學(xué)習(xí)理論的人體步態(tài)識(shí)別研究[D];華南理工大學(xué);2012年

4 張?jiān)?基于序列統(tǒng)計(jì)特性的步態(tài)識(shí)別算法研究[D];山東大學(xué);2010年

5 趙國(guó)英;基于視頻的步態(tài)識(shí)別[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（計(jì)算技術(shù)研究所）;2005年

6 薛召軍;基于小波變換和支持向量機(jī)相結(jié)合的步態(tài)識(shí)別新方法研究[D];天津大學(xué);2007年

7 胡榮;人體步態(tài)識(shí)別研究[D];華中科技大學(xué);2010年

8 顧磊;基于圖像序列的人體步態(tài)識(shí)別方法研究[D];南京理工大學(xué);2008年

9 劉海濤;基于立體視覺(jué)的步態(tài)識(shí)別研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

10 譚建輝;基于信息融合的紅外步態(tài)識(shí)別新技術(shù)研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2011年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 李熙熙;基于腿部三角特征的貝葉斯步態(tài)識(shí)別方法研究[D];中南大學(xué);2008年

2 楊鵬;步態(tài)識(shí)別中的常用方法[D];吉林大學(xué);2010年

3 高海燕;人體步態(tài)識(shí)別研究[D];北京交通大學(xué);2010年

4 劉麗君;基于區(qū)域面積的步態(tài)識(shí)別研究[D];中南民族大學(xué);2010年

5 洪文;基于隱Markov模型的步態(tài)識(shí)別研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2005年

6 彭彰;基于肢體長(zhǎng)度參數(shù)和視角歸一化的多視角步態(tài)識(shí)別方法研究[D];山東大學(xué);2006年

7 趙林毅;基于隱Markov模型的步態(tài)識(shí)別[D];大連理工大學(xué);2006年

8 陳彥;基于獨(dú)立分量分析的步態(tài)識(shí)別方法研究[D];西安電子科技大學(xué);2007年

9 唐勇;人體步態(tài)識(shí)別系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D];西安電子科技大學(xué);2006年

10 石翠萍;三維步態(tài)識(shí)別[D];揚(yáng)州大學(xué);2007年

  本文關(guān)鍵詞：基于多源信息的步態(tài)識(shí)別算法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：222763