基于運(yùn)動(dòng)加速度的步態(tài)識(shí)別研究.pdf

1、步態(tài)識(shí)別即通過(guò)人走路的姿勢(shì)實(shí)現(xiàn)對(duì)個(gè)人身份的識(shí)別和認(rèn)證。作為一種生物特征，步態(tài)具有不受距離影響、非侵犯性、難以偽裝、受環(huán)境影響小等獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，因而近年來(lái)倍受關(guān)注。國(guó)內(nèi)外對(duì)步態(tài)識(shí)別已經(jīng)做了大量的研究工作，但目前仍處于研究階段，還沒(méi)有成熟的產(chǎn)品出現(xiàn)。
　　 本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了可穿戴的運(yùn)動(dòng)加速度無(wú)線采集系統(tǒng)，進(jìn)而研究了基于人正常行走時(shí)的三維運(yùn)動(dòng)加速度的步態(tài)識(shí)別。
　　 本文首先對(duì)步態(tài)識(shí)別的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了研究，然后提出了一種運(yùn)動(dòng)加速

2、度信號(hào)無(wú)線采集的有效方法，并設(shè)計(jì)出了由三軸加速度傳感器MMA7260和內(nèi)嵌8051的無(wú)線收發(fā)芯片CC1010組成的運(yùn)動(dòng)加速度信號(hào)無(wú)線采集系統(tǒng)。該采集系統(tǒng)主要由發(fā)射和接收兩大模塊組成。發(fā)射模塊由MMA7260捕獲三維的運(yùn)動(dòng)加速度信號(hào)，經(jīng)CC1010的內(nèi)置模數(shù)轉(zhuǎn)換器對(duì)其進(jìn)行A/D采樣和轉(zhuǎn)換后，就得到了運(yùn)動(dòng)加速度的特征數(shù)據(jù)，然后將其無(wú)線發(fā)送給接收部分。接收模塊利用CC1010的無(wú)線接收功能，實(shí)時(shí)地接收數(shù)據(jù)，同時(shí)通過(guò)串口把步態(tài)特征數(shù)據(jù)送入計(jì)算機(jī)

3、。進(jìn)而，利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)加速度數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理。
　　 本文利用運(yùn)動(dòng)加速度信號(hào)無(wú)線采集系統(tǒng)建立了一個(gè)運(yùn)動(dòng)加速度數(shù)據(jù)庫(kù)，該庫(kù)包含36個(gè)測(cè)試對(duì)象，每個(gè)測(cè)試對(duì)象有5組數(shù)據(jù)，總共180組數(shù)據(jù)。
　　 本文采用最近鄰算法進(jìn)行步態(tài)識(shí)別。首先對(duì)運(yùn)動(dòng)加速度數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪、歸一化等預(yù)處理，然后從時(shí)域和頻域兩個(gè)角度分別提取步態(tài)特征，并根據(jù)得到的步態(tài)特征用最近鄰算法進(jìn)行步態(tài)識(shí)別，取得的等誤差率分別為12.6％和22.2％。