基于生理信息融合的运动评价系统结构及算法

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1、河北大学硕士学位论文基于生理信息融合的运动评价系统结构及算法姓名：杨国杰申请学位级别：硕士专业：检测技术与自动化装置指导教师：王洪瑞20090501摘要近年来，随着信息多元化的发展，以及计算机技术、微电子技术和多传感器网络的日益成熟，信息融合作为一种有效的信息综合处理方法，其理论及应用研究都得到了快速的发展。信息融合已经广泛的应用于目标识别、故障诊断、态势评估、战场监视、自动飞行器导航、机器人、遥感、医疗诊断、图像处理、模式识别和复杂工业过程控制等领域。目前，信息融合技术在生理信息领域的应用研究还处于初级阶段，研究内容大多集中在定性的医疗诊断方面，对于

2、动态生理信息融合的研究还比较少。随着信息技术的发展，动态生理信息融合必然会得到越来越广泛的关注，尤其是在运动保健、体育和军事训练以及宇航员的太空模拟训练等多种领域。通过对多项人体生理信息的融合分析，可以获得对人体健康状况的评估，还可以通过对特定状态下的人体生理信息的融合处理和监测，得到对运动过程或训练效果的评价。但是由于生理信息信号弱、噪声强、非平稳的一般特点，使得生理信息的融合具有一定的特殊性。本文从实际应用的角度出发，结合信息融合理论，提出了基于生理信息融合的运动评价系统的模型，并从模型的结构和功能上进行了分析说明。在此基础上，分析论证各种融合算法

3、的优缺点，最终确定了基于分布式卡尔曼滤波和模糊BP神经网络的生理信息融合的核心算法。通过河北大学附属医院提供的医疗运动平台，进行了运动状态下人体的血压、脉搏、心率及血氧饱和度等生理指标数据的采集，利用GUI仿真工具进行了实例仿真。仿真结果验证了算法的有效性和可行性。关键词生理信息融合分布式卡尔曼滤波模糊神经网络运动评价AbstractInrecentyears，谢ththedevelopmentofinformationdiversification，microelectronictechniqueandmulti—sensornetwork，rese

4、archoninformationfusionhasbeendevelopedrapidlyasalleffectivemethodtoprocessinformationsynchronously．Theinformationfusionhasbeenappliedtomanyareas，suchasautomatictargetrecognition，battlefieldsurveillance，automaticflightvehiclenavigation,robot，remotesensing，medicaldiagnosis，pictur

5、eprocessing，pattemrecognitionandcomplexindustryprocesscontrolandSOon．Theapplicationinphysiologyfieldisstillinthejuniorstage．Thestudymainlyfocusedonqualitativemedicaldiagnoses，andthedynamicalphysiologyfusionisdeledwithcomparativeshortly．WimthedevelopmentofIT,dynamicalphysiologyfu

6、sionsurelyisabletogetmoreandmorebroadattention，especiallyinthesportshealth，militarytrainingaswellastheouterspaceimitates．Byfusingmuchbodyphysiologyinformation，wecannotonlygaintheestimationabouthumanbodysituation，butalsovaluatethemovingprocessortrainingeffectsbyfusingandmonitorin

7、gthebodyphysiologyinformationunderspecialappointedstate．Sincethephysiologyinformationsignaliswebnoiseisstrong，andnon-stationary,thephysiologyinformationfusionhavecertainparticularity．Fromactualuse，andbycombiningthefusiontheory,asystemmodelwasproposedinthispaperbasedonphysiologyi

8、nformationfusion．Themodelwasusedtoevaluatethemo