[发明专利]人体姿态识别方法

摘要

本发明涉及一种基于无线传感器网络(Wireless sensor network，简称WSN)的人体姿态识别方法。通过本发明方法，监控对象24小时在任何场地、任何环境下的日常活动都能被监控，其特征是，具有用于采集绑定在监控对象身上的加速度a的三轴加速度计；用于收集三轴加速度计的数据的无线传感器节点(简称WSN)；用于接收WSN所收集到的数据的数据中心；通过WSN节点采集的加速度计的数据，再无线传送到数据中心，最终通过分析数据中心的加速度a的倾斜角度来识别当前人体的实时姿态。

主权项

一种人体姿态的识别方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，将设置有加速度计的无线传感器节点绑定在监控对象身上；步骤2，所述无线传感器节点将所述加速度计采集的加速度a传输到无线传感器网络(WSN)；步骤3，所述无线传感器网络(WSN)将收集到的各个所述无线传感器节点所采集的所述加速度a的信息输送到数据中心；步骤4，所述数据中心通过分析所述加速度a的倾斜角度来识别当前人体的实时姿态，其中，所述无线传感器节点是捆绑在所述监控对象的大腿外侧和小腿外侧的装置，所述加速度计是被设置在所述无线传感器网络(WSN)节点上的X,Y,Z方向的三轴加速度计，所述人体的实时姿态的识别方法为：将捆绑在小腿上的无线传感器节点记为A，捆绑在大腿上的无线传感器节点记为B，A与B均为三轴加速度计，定义A与B的竖直方向的轴为Y轴，垂直于Y轴的另外两个轴分别为X轴和Z轴，并根据三轴的速度矢量和方差的大小设置一个浮动值的阈值，当A、B加速度计Y轴数值为‑g，X轴和Z轴均为0g时，监控对象的实时姿态为静止站立；当A加速度计的Y轴数值为‑g，X轴和Z轴均为0g，B加速度计的X轴数值为‑g，Y轴和Z轴均为0g时，监控对象的实时姿态为静止坐；当A、B加速度计X、Z轴方向始终有一个相等且合力为g的值，并且前向动作为静止坐时，监控对象的实时姿态为水平躺；当A、B加速度计竖直Y轴方向均有一个围绕‑g上下正负的、未超过所述阈值的浮动值，水平X轴方向有一个围绕0g上下正负的、未超过所述阈值的浮动值，并且Y轴加速度一次积分值未出现负值时，监控对象的实时姿态为水平行走，根据浮动值极值的出现记录步数，通过时间的记录计算出行走的速度；当B加速度计三轴加速度方差值超过预设值时，监控对象的实时姿态为水平跑；当A、B加速度计竖直Y轴方向均有一个围绕‑g上下正负的浮动值，水平X轴方向有一个围绕0g上下正负的浮动值，Y轴加速度一次积分值出现负值，并且Y轴加速度二次积分值低于一个负阈值时，监控对象的实时姿态为下楼梯；当A、B加速度计竖直Y轴方向均有一个围绕‑g上下正负的浮动值，水平X轴方向有一个围绕0g上下正负的浮动值，Y轴加速度一次积分值出现负值，并且Y轴加速度二次积分值高于一个正阈值时，监控对象的实时姿态为上楼梯；当A、B加速度计X、Z轴方向始终有一个相等且合力为g的值，并且前向动作为站立、行走、跑步或上下楼梯时，监控对象的实时姿态为摔倒。