基于LDA与Logistic回归算法的腕式跌倒检测系统设计

来源 :广东工业大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:hujun5100
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随着当代医疗以及社会物质水平的提高,人口的平均寿命正在逐年提升,老年人所占的人口比重也在不断增加。随之而来的老年人的健康问题成为人们日益关注的对象,然而老年人由于年纪大,身体各项机能衰退,反映迟钝,常常容易发生意外事件。其中,最常见的意外伤害就是跌倒。本文经过对国内外相关文献查阅,发现传统的跌倒检测系统算法具有实时性低、误报率高的特点。因此,设计出一款具备高准确率的跌倒检测系统,实现跌倒及时报警,对老年人的生活具有十分重要的意义。  本文在研究了现有的跌倒检测技术之后,设计出一款集硬件终端以及软件平台的穿戴式跌倒检测系统,此系统硬件平台佩戴在人体的腕处,在不影响老人正常生活的情况下,通过传感器检测人体的日常生活运动状态,当检测出老人发生跌倒事件时,发送报警信息以及位置信息给监护人,使得老人在发生意外状况时可以第一时间得到救助,减少伤害。本文的研究内容主要包括以下几点:  首先设计了跌倒检测系统硬件终端平台,通过对人体日常行为和跌倒动作的分析,在传感器上选用六轴传感器采集腕处运动时的加速度以及角速度数据,将采集到的数据传输到主控芯片上进行数据预处理,通讯定位上采用GU620模块发送短信以及提供GPS定位,在电源上使用锂电池供电并提供电源管理电路实现升压与降压的需求,为用户提供更持久的续航。  其次在算法上,由于采用多传感器进行特征信息的采集,所以在提取的特征向量中会存在一定的冗余信息,影响系统的计算时间。本文在消除冗余特征向量上使用线性判别分析,对特征输入进行降维处理,之后提出基于Logistic回归的跌倒检测算法进行判定,并对算法参数求解进行优化。  最后在软件平台上,编写智能手环服务平台App对硬件平台进行定位,搭建服务器进行硬件数据和App之间数据传输。最终完成整体系统的搭建与实践检测,验证本系统的有效性。  本文对穿戴式跌倒检测系统进行技术研究,设计出拥有穿戴式跌倒检测硬件设备以及软件平台的跌倒检测系统,并对算法在系统中进行验证,系统实验结果表明本系统在跌倒检测上具有较高准确度和实时性,并完成短信报警以及通讯定位功能,具有一定的理论研究价值和实际应用价值。
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