基于单个惯性传感器的实时运动模式切换识别系统及方法技术方案

技术编号:42607480 阅读:26 留言:0更新日期:2024-09-03 18:16
本申请涉及运动检测技术领域,特别涉及一种基于单个惯性传感器的实时运动模式切换识别系统及方法,该系统包括:依次连接的运动模式转换数据流自动采集模块、时空步态参数特征处理模块以及改进的K‑medoids聚类算法模型;运动模式转换数据流自动采集模块包括惯性运动传感单元和概率分布建模单元;时空步态参数特征处理模块包括特征提取单元、排序单元和交叉验证单元;改进的K‑medoids聚类算法模型用于根据精选的步态特征,对不同的切换运动状态进行分类训练和预测,实现复杂人体运动切换过程的精准识别。本申请提供的基于单个惯性传感器的实时运动模式切换识别系统,主要解决穿戴式设备进行运动模式切换时准确率低而复杂性偏大的问题。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及运动检测,特别涉及一种基于单个惯性传感器的实时运动模式切换识别系统及方法


技术介绍

1、随着人口老龄化的加剧,运动识别在健康监测、步态损伤评估和可穿戴设备控制等方面发挥重要作用。人体下肢在运动过程中存在不同的运动模式,步行-跑步、站起-坐下、上下楼梯-平地走等运动模式转换是最基本的步态指令,然而,帕金森病等神经运动退行性疾病会导致严重的步态功能障碍,在帕金森病早期,患者的步态主要表现出肢体僵硬、单侧肢体乏力和双上肢摆动幅度减小等症状,这些症状可能导致运动模式间的转换变得困难和危险。因此,针对运动障碍人群的运动切换检测以及相关系统研发成为临床与社区的迫切需求。

2、目前的运动模式切换问题主要有以下3种解决方案:1)基于阈值的运动过渡识别,例如,使用电位计或其他连接到康复设备的传感器来监控脚踝和膝盖角度。但由于应根据每个子喷气机的人体测量学定义不同的阈值,因此这种方法容易被错误识别;2)根据活动过渡阶段类别划分不同的功能按钮,再把按钮嵌入辅助运动切换支撑的穿戴式设备中,患者只需要按下触发按钮就能得到运动状态过渡的外力辅助,但对于患者来说本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于单个惯性传感器的实时运动模式切换识别系统,其特征在于,包括:依次连接的运动模式转换数据流自动采集模块、时空步态参数特征处理模块以及改进的K-medoids聚类算法模型;

2.根据权利要求1所述的基于单个惯性传感器的实时运动模式切换识别系统,其特征在于,所述运动模式转换数据流自动采集模块还包括:与所述惯性运动传感单元配套的电源和蓝牙通讯设备;

3.根据权利要求1所述的基于单个惯性传感器的实时运动模式切换识别系统,其特征在于,所述惯性运动传感单元为腰部惯性运动传感器。

4.根据权利要求1所述的基于单个惯性传感器的实时运动模式切换识别系统,其特征...

【技术特征摘要】

1.一种基于单个惯性传感器的实时运动模式切换识别系统,其特征在于,包括:依次连接的运动模式转换数据流自动采集模块、时空步态参数特征处理模块以及改进的k-medoids聚类算法模型;

2.根据权利要求1所述的基于单个惯性传感器的实时运动模式切换识别系统,其特征在于,所述运动模式转换数据流自动采集模块还包括:与所述惯性运动传感单元配套的电源和蓝牙通讯设备;

3.根据权利要求1所述的基于单个惯性传感器的实时运动模式切换识别系统,其特征在于,所述惯性运动传感单元为腰部惯性运动传感器。

4.根据权利要求1所述的基于单个惯性传感器的实时运动模式切换识别系统,其特征在于,所述精选的步态特征包括能够反映不同起始运动模式差异性的加速度特征和角速度特征。

5.根据权利要求1所述的基于单个惯性传感器的实时运动模式切换识别系统,其特征在于,所述滑动窗口采用大小为200ms、重叠度为95%、步...

【专利技术属性】
技术研发人员:周永强赵国如刁亚楠宁运琨陈桂兰游子儆彭德民胡睿
申请(专利权)人:中国科学院深圳先进技术研究院
类型:发明
国别省市:

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