[發明專利]一種用于測量手部運動速度的非接觸式靜電探測方法

有效

• 申請號: 201210229875.X
• 申請日: 2012-07-04
• 公開（公告）號: CN102764130A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 李鵬斐;陳曦;唐凱;崔占忠
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: A61B5/11
• 分類號: A61B5/11
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種非接觸式手部運動速度測量方法，尤其涉及一種用于測量手部運動速度的非接觸式靜電探測方法，屬于靜電探測領域。

背景技術

目前應用于反恐偵察、安防監控、醫療護理等領域的人體監控技術的發展方向是研究具有抗干擾性能好、虛警率低、工作死角區小、邏輯算法簡單以及系統布設方便的新體制探測技術。人體探測技術在反恐監測領域有著廣泛的重要應用，如隨時掌握獨居人員在居住場所的活動狀態。目前紅外探測及圖像模式識別技術在人體探測領域得到廣泛的應用。

紅外探測技術利用人體的紅外輻射信號來感知人體目標的存在，但是由于室內存在加熱、照明等發射紅外信號的設備，同時在室外環境中存在光照等紅外輻射源，使得該技術的虛警率偏高。另外紅外探測技術只能探測到人體目標是否存在，而無法識別目標的姿態動作；圖像模式識別技術常用于識別人體的姿態動作，但是在攝像頭的視頻死角區域無法發揮作用，此外為了排除非人體目標的干擾，圖像模式識別技術需要采用復雜的邏輯算法設計。

靜電探測技術利用運動中物體所帶的靜電實現對目標的探測識別。“Triboelectrification?of?houseflies(Musca?domestic?L.)walking?on?synthetic?dielectric?surfaces”Mcgonigle?D?F，Jackson?C?W?and?Davidson?J?L?2002?J.Electrostat.54?167-177中首次提出對爬行中的昆蟲進行靜電探測的方法。受此啟發，“Electrification?of?human?body?by?walking”Ficker?T?2006?J.Electrostat.64?10-16通過安裝在人身體上的靜電計對運動中人體電勢的變化進行了研究。由于一切運動的物體都會帶上靜電，因此將靜電探測方法應用于識別人體是可行的，國內外均未將非接觸式靜電探測方法應用于人體識別。

“An?adaptive?Kalman-based?Bayes?estimation?technique?to?classify?locomotor?activities?in?young?and?elderly?adults?through?accelerometers”R.Muscillo，M.Schmid，S.Conforto?and?T.D’Alessio，Med.Eng.Phys.32，849-859(2010)、“Detection?of?pedestrians?in?far-infrared?automotive?night?vision?using?region-growing?and?clothing?distortion?compensation”R.O’Malley，E.Jonesa，and?M.Glavin，Infrared.Phys.Techn.53，439-449(2010)、“Human?detection?using?a?mobile?platform?and?novel?features?derived?from?a?visual?saliency?mechanism”S.Montabone，and?A.Soto，Image.Vision.Comput.28，391-402(2010)中分別通過在人體手部安裝傳感器、紅外探測技術及圖像模式識別技術實現對人體手部的測速。然而由于室內存在加熱、照明等發射紅外信號的設備，同時在室外環境中存在光照等紅外輻射源，使得應用于人體手部運動測速的紅外探測技術的誤差率偏高。圖像模式識別技術常用于對人體運動速度的測量，但是在攝像頭的視頻死角區域無法發揮作用，此外為了排除非人體目標的干擾，圖像模式識別技術需要采用復雜的邏輯算法設計；穿戴式傳感器網絡能夠有效地測量人體手部的運動速度，但由于需要將探測器安裝在人體手部上，存在著使用不方便的缺陷，同時將會對人體手部的運動狀態造成影響。

發明內容

本發明要解決的技術問題是利用非接觸式靜電探測方法測量人體手部運動速度，同時解決人體手部運動探測技術存在的工作死角區大和探測系統與邏輯算法設計復雜的問題。本發明公開了一種用于測量人體手部運動速度的非接觸式靜電探測方法，該方法將非接觸式靜電探測技術應用于對人體手部運動速度的測量中，可減小人體手部速度測量技術的工作死角區，降低人體手部運動測速探測系統的設計復雜程度。

本發明的目的是通過下述技術方案實現：

本發明公開的一種用于測量人體手部速度的非接觸式靜電探測方法具體實現步驟如下：