基于移动终端的跌倒检测方法-研究

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1、摘要跌倒是危害老年人及其他特殊人群的重要因素之一。及时的跌倒检测和救助可以为治疗和抢救赢得宝贵时间，对保障用户健康和提高医疗监护水平都具有非常重要的意义。当前，我国已经进入老龄化社会且呈现加速发展态势，急需研发携带方便、检测准确、判断实时的跌倒检测方法和系统，以满足广泛的社会需求。目前，国内外众多研究机构和高校都在不断研究和实验跌倒检测方法。现有的方法一般是从正常行为（如走路，跑步）数据提取特征训练一个一分类模型，凡不符合该一分类模型的行为会被判断为跌倒，然而个别正常行为（如跑步、下楼梯）的瞬间特征信

2、息与跌倒的相似度较高，加上噪声数据的影响，导致模型的区分能力不足，不能同时满足高检测率和低误警率的要求。为了提高跌倒检测方法的实用性，本文通过统计分析跌倒发生的特点，提出了基于行为切换的跌倒检测方法，本文的研究主要包括如下四部分：1、高精度的连续行为识别模型研究，建立一个连续行为识别模型对人的行为进行识别。该阶段通过大量实验对比分析了多种多分类器的性能，验证了基于多模传感器的模型比基于单一传感器的检测效果更佳，并借助WEKA工具的特征选择功能对本文特征集进行筛选，得到鲁棒性更好的特征集；2、行为切换数

3、据的自动分割技术研究，根据行为识别结果对连续行为序列进行分割，得到行为切换数据集。本文提出了一种自动行为切换数据的分割方法；3、研究并构建了一个异常检测模型，从相邻行为间的正常切换数据集提取特征构建异常行为检测模型，模型通过识别异常行为切换来检测跌倒。该方法以行为切换数据构建特征空间，可以过滤大量的正常行为数据，降低特征空间的复杂度，增强模型的区分能力。本文对比实验显示本文方法的分类精度要高于传统方法，具有一定的实用价值；4、设计并实现了一款基于Android手机的跌倒检测系统，该系统能实时采集传感器

4、的数据，通过跌倒检测模型实时监控用户是否发生跌倒，如果用户发生跌倒，手机会在本地发出蜂鸣报警声，开启定位模块得到跌倒者位置信息，并自动编辑跌倒信息和位置信息以SMS短信方式发送给指定的联系人，以便获得及时的救助。关键词：跌倒检测；模式识别；行为切换；AndroidIAbstractThefallisoneoftheimportantfactorsofhazardingtheelderlyandotherspecialpopulations.Promptlyfalldetectionandrescuec

5、angainprecioustimefortreatmentandsalvage,anditisveryimportanttosecurehealthofpeopleandimprovequalityofmedicalcare.Atpresent,ourcountryhasenteredtheagingsociety,whichpresentsacceleratingdevelopmenttendencyaswell.Soportable,accurateandreal-timefalldetecti

6、onmethodandsystemurgentlyneedtoberesearchedanddeveloped,inordertomeetwidesocialrequirements.Currently,thedomesticandinternationalnumerousresearchinstitutesanduniversitieshavestudiedandexperimentfalldetectionmethodcontinuously,butexistingmethodsgenerally

7、trainOne-ClassClassificationmodelbyfeatureextractionfromthenormalactivitydata,suchaswalkandrunning.However,thetransientfeatureinformationofindividualnormalactivitysuchasrunninganddownstairsishighlysimilartofall,andwiththeinfluenceofthenoise,whichleadsto

8、distinguishabilityofthemodelisinsufficientandcan'tmeettherequirementsofhighdetectionaccuracyandlowfalsealarmrate.Inordertoimprovethepracticabilityoffalldetectionmethod,thispaper,bystatisticalanalyzingthecharacteristicsoffalloccur