基于分布式压力传感器的姿态检测系统

《基于分布式压力传感器的姿态检测系统》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文基于分布式压力传感器的姿态检测系统POSTUREDETECTIONSYSTEMBASEDONDENSEPRESSURESENSOR李晓苹哈尔滨工业大学2017年12月国内图书分类号：TN-9学校代码：10213国际图书分类号：621密级：公开工程硕士学位论文基于分布式压力传感器的姿态检测系统硕士研究生：李晓苹导师：孙云旭副教授申请学位：工程硕士学科：光学工程所在单位：深圳研究生院答辩日期：2017年12月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TN-9U.D.C:621Adissertat

2、ionsubmittedinpartialfulfillmentoftherequirementsfortheprofessionaldegreeofMasterofEngineeringPOSTUREDETECTIONSYSTEMBASEDONDENSEPRESSURESENSORCandidate：LiXiaopingSupervisor：AssociateProf.SunYunxuAcademicDegreeAppliedfor：MasterDegreeinEngineeringSpeciality：Optical

3、EngineeringAffiliation：ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence：December,2017Degree-Conferring-Institutio：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要随着生活水平的不断提高和社会经济的快速发展，人们在享受各种物质便利的同时，在生活、学习以及工作中也面临着更多的压力。这些压力最直接的表现之一就是对睡眠状况的影响，睡眠质量差、失眠甚至各种睡眠障碍就是在压力之下所产生的种种症状。根据国内的

4、统计数据表示，有接近40%的人存在睡眠问题，且这一比例会随着社会快速发展而不断提高。而睡姿对人们的睡眠质量有很大的影响，比如不良的睡姿更容易诱发呼吸暂停综合征。此外，对于行动不便长期卧床的病人来说，长期保持一个睡眠姿势会得褥疮，增加了病人和护理人员的负担。对于这些病人，改变一定的睡姿习惯，对疾病起到预防和治疗的作用。因此，睡姿识别具有非常重要的研究和应用价值。本文提出了一种基于分布式压力传感器的姿态检测系统和一种图像识别的算法来实现人体姿态（包括睡姿和坐姿）的检测和识别。本文中，主要对人体在睡眠的状态下进行检测和识别。该

5、系统的压力传感器是根据电阻式压力传感器的原理设计的分布式压力传感器，具有相对较高的分辨率，并对敏感材料的选取做了一定的性能测试。最常见的睡姿一般有两种：仰卧和侧卧，本文用压力传感器采集的数据图像也定义了这两种姿态；由于所得的图像存在一定的噪声，边缘并不清晰，因此本系统对图像进行了预处理，预处理运用的算法是Canny算子，预处理为提高睡姿识别率奠定了良好的基础。而后对其主要类型的睡姿进行判别。该姿态检测系统主要由硬件和软件两大部分组成，压力分布的感测单元是自主设计制作的分布式压力传感器。由于分布式压力传感器信号通道比较多，

6、为使硬件电路更简便并且使资源充分利用，本系统设计了两级多路模拟开关选择电路对阵列传感器单元感测到的信号进行高速切换选择。信号采集的A/D转换部分用的是ALIENTEKMiniSTM32里的A/D转换通道，采用串口RS232的通信电路与计算机进行串行通信。软件部分主要有：用C语言编写的A/D采集程序，用于完成数据的采集；姿态检测算法的实现，对于姿态检测算法，该系统采用了图像识别的方法，首先对于人体姿态的分布图进行边缘检测，虑除噪声，提取有用数据，其次运用感知哈希算法对姿态图像进行识别。关键词：分布式压力传感器；敏感材料；软

7、硬件电路；Canny算子；感知哈希算法-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractDuringtheaverageseventoninehourseverydaythatwesleep,thehumanbodyhealsitselfandgrows.Thosewhohavepoorsleepingqualityarepronetostress,fatigue,attentiondeficit,oreatingdisorders.Poorsleepingposturehasbadinfluenceonquality

8、ofsleep.Oneofthemostcommonconditionsissleepapnea.Inadditiontodirecteffectsonrespiratoryproblems,sleepingposturecanbeimportantforpatientstorecoveryfromseriousop