[发明专利]一种基于多模态信息融合的步态零速检测方法及系统

权利要求书

1.一种基于多模态信息融合的步态零速检测方法，其特征在于，包括：

零速区间确定方法：

将在周期性的步态行走中每一时刻分别形成的足底总压力值拟合为足底总压力曲线且同步拟合惯性传感器数据曲线；

在足底总压力曲线的足底总压力上升区间内，将惯性传感器数据曲线中的静止点确定为零速开始点；

在足底总压力曲线的足底总压力下降区间内，将惯性传感器数据曲线中的启动点确定为零速结束点；

所述零速开始点至零速结束点形成零速区间。

2.根据权利要求1所述的一种基于多模态信息融合的步态零速检测方法，其特征在于，所述零速区间确定方法还包括：

在周期性的步态行走中每一时刻，通过压力值求和计算公式分别累加前脚掌各压力点的压力数据以及脚后跟各压力点的压力数据形成足底总压力值。

3.根据权利要求2所述的一种基于多模态信息融合的步态零速检测方法，其特征在于，所述压力值求和计算公式：

P＝P1+P2；

P为足底总压力值；

P1为前脚掌各压力点的压力数据累计和；

P2为脚后跟各压力点的压力数据累计和。

4.根据权利要求1所述的一种基于多模态信息融合的步态零速检测方法，其特征在于，在足底总压力曲线的足底总压力上升区间内，惯性传感器数据曲线中的静止点为惯性传感器信号的方差变化很小时的点；

在足底总压力曲线的足底总压力下降区间内，将惯性传感器数据曲线中的启动点为惯性传感器信号的方差变化很大时的点；

所述方差的计算公式：

x_i＝a_i-a_i-1

所述s²为惯性传感器信号的方差；

所述a_i是惯性传感器的信号数据；

所述n是信号的样本数量。

5.根据权利要求1所述的一种基于多模态信息融合的步态零速检测方法，其特征在于，所述零速区间确定方法前包括信息预处理；

信息预处理：将采集的原始信息通过低通滤波函数作低通滤波处理，所述采集的原始信息包括采集足部各压力点的惯性传感器数据及压力数据，滤波器系数个数分别为101和21；

低通滤波函数：

所述x(n)为滤波器的信号输入；

所述w_i是系数；

所述N为滤波器系数的个数；

相对截止频率分别为0.1和0.02。

6.根据权利要求5所述的一种基于多模态信息融合的步态零速检测方法，其特征在于，所述信息预处理前包括传感器校准；

传感器校准：在传感器静止不动水平放置时，确定并保存惯性传感器各轴相应的偏移值，所述相应的偏移值用于补偿惯性传感器数据。

7.根据权利要求2所述的一种基于多模态信息融合的步态零速检测方法，其特征在于，所述前脚掌各压力点的布局为前脚掌沿着足跖骨的方向，均匀放置3个或在每个跖骨对应位置分别放置1个，所述脚后跟各压力点的布局为脚后跟左右对称各放置1个或脚后跟位置居中放置1个。