[發(fā)明專利]人體運(yùn)動(dòng)類型識(shí)別準(zhǔn)確度提高方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210422469.5
• 申請(qǐng)日: 2012-10-30
• 公開（公告）號(hào): CN103785157A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 莫凌飛;劉少鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 莫凌飛;劉少鵬
• 主分類號(hào): A63B71/06
• 分類號(hào): A63B71/06
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種人體運(yùn)動(dòng)類型識(shí)別準(zhǔn)確度提高方法。

背景技術(shù)

人體運(yùn)動(dòng)(Physical?Activity)主要由人體骨骼、肌肉產(chǎn)生，表現(xiàn)為走路、快走、跑步和多種運(yùn)動(dòng)行為。人體運(yùn)動(dòng)對(duì)維持人體健康、預(yù)防心血管疾病、防止肥胖癥、減少糖尿病都非常重要。為了身體健康，每個(gè)人都需要保證每天有一定的、不同類型的、科學(xué)的運(yùn)動(dòng)量。但是，普通人都很難掌控自己的運(yùn)動(dòng)量，以及是否達(dá)到健康要求。因此，準(zhǔn)確監(jiān)控及評(píng)估人體在日常生活狀態(tài)下的人體運(yùn)動(dòng)量，尤其是運(yùn)動(dòng)類型及其強(qiáng)度，就非常重要。它能夠指導(dǎo)人們開展相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，維持合適的運(yùn)動(dòng)量，從而強(qiáng)身健體。

人體運(yùn)動(dòng)評(píng)估的首要目標(biāo)是識(shí)別的人體運(yùn)動(dòng)類型、持續(xù)時(shí)間和運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。最近，加速度計(jì)、陀螺儀等傳感器，由于其低廉的成本和非侵入性，被用于分析、評(píng)估人體運(yùn)動(dòng)。研究表明，采用這些傳感器再結(jié)合較好的模式識(shí)別分類器，例如隱馬爾可夫模型、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)等，即可識(shí)別人體運(yùn)動(dòng)的類型和強(qiáng)度。這些模式分類器一般先在標(biāo)準(zhǔn)條件下通過標(biāo)準(zhǔn)樣本進(jìn)行訓(xùn)練，然后再用來進(jìn)行人體運(yùn)動(dòng)類型模式識(shí)別。但是，由于不同的人有不同的運(yùn)動(dòng)習(xí)慣，很難確定不同的人的運(yùn)動(dòng)類型。因此，需要模型能夠根據(jù)每個(gè)人的運(yùn)動(dòng)特征進(jìn)行自我學(xué)習(xí)和自我完善，最終演變?yōu)獒槍?duì)該人體的準(zhǔn)確模型，從而能夠?qū)γ恳粋€(gè)人的運(yùn)動(dòng)類型進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種人體運(yùn)動(dòng)類型識(shí)別準(zhǔn)確度提高方法。

人體的運(yùn)動(dòng)信息由傳感器采集，傳感器采集人體運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)提供給人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別模型，人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別模型根據(jù)傳感器數(shù)據(jù)得出一個(gè)識(shí)別的運(yùn)動(dòng)類型，人體也會(huì)報(bào)告一個(gè)正確的運(yùn)動(dòng)類型，識(shí)別的運(yùn)動(dòng)類型與正確的運(yùn)動(dòng)類型一起輸入至相似度評(píng)價(jià)器進(jìn)行相似度判斷，相似度評(píng)價(jià)器的評(píng)價(jià)結(jié)果與正確的運(yùn)動(dòng)類型、傳感器數(shù)據(jù)一起輸入至人體運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)模型進(jìn)行訓(xùn)練，人體運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)模型根據(jù)相似度評(píng)價(jià)器的評(píng)價(jià)結(jié)果重新訓(xùn)練人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別模型，通過多次學(xué)習(xí)和迭代，最終使得人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別模型可以獲得較高的識(shí)別準(zhǔn)確度，能夠準(zhǔn)確識(shí)別人體各種不同運(yùn)動(dòng)類型。

所述的正確的運(yùn)動(dòng)類型由人體根據(jù)運(yùn)動(dòng)類型的定義進(jìn)行報(bào)告或者選擇，客觀正確地反映人體的運(yùn)動(dòng)類型。

所述的人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別模型是一個(gè)針對(duì)某一特定人體建立的人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別模型，只對(duì)特定人體有效，通過多次訓(xùn)練和學(xué)習(xí)，人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別模型對(duì)該特定人體具有較高的動(dòng)作類型識(shí)別準(zhǔn)確度。

所述的人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別模型由人體運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)模型訓(xùn)練獲得，人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別模型根據(jù)不同的傳感器數(shù)據(jù)提取不同的人體運(yùn)動(dòng)特征，并通過這些人體運(yùn)動(dòng)特征識(shí)別人體的運(yùn)動(dòng)類型，獲得與該傳感器數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的識(shí)別的運(yùn)動(dòng)類型。

所述的人體運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)模型以人體運(yùn)動(dòng)傳感器數(shù)據(jù)和正確的運(yùn)動(dòng)類型作為輸入，通過機(jī)器學(xué)習(xí)模型進(jìn)行訓(xùn)練，獲得人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別模型，人體運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)模型對(duì)某運(yùn)動(dòng)類型訓(xùn)練的次數(shù)越多，人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別模型對(duì)該運(yùn)動(dòng)類型的識(shí)別準(zhǔn)確度越高。

所述的相似度評(píng)價(jià)器能夠?qū)φ_的運(yùn)動(dòng)類型和識(shí)別的運(yùn)動(dòng)類型進(jìn)行運(yùn)動(dòng)類型的相似度評(píng)價(jià)。

所述的人體運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)模型以相似度評(píng)價(jià)器的評(píng)價(jià)結(jié)果作為依據(jù)，對(duì)人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別模型進(jìn)行訓(xùn)練，相似度越大的訓(xùn)練的次數(shù)越少，相似度越小的訓(xùn)練的次數(shù)越多。

附圖說明

圖1人體運(yùn)動(dòng)類型識(shí)別準(zhǔn)確度提高方法結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是人體運(yùn)動(dòng)類型識(shí)別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是人體運(yùn)動(dòng)類型識(shí)別的特征提取與運(yùn)動(dòng)類型的識(shí)別；

圖4是識(shí)別的運(yùn)動(dòng)類型與正確的運(yùn)動(dòng)類型的進(jìn)行相似度評(píng)價(jià)；

圖5人體運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)模型以相似度評(píng)價(jià)器的評(píng)價(jià)結(jié)果重新訓(xùn)練模型。

圖中：人體1、傳感器2、人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別模型3、識(shí)別的運(yùn)動(dòng)類型4、正確的運(yùn)動(dòng)類型5、相似度評(píng)價(jià)器6、人體運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)模型7、云端8、腕帶式運(yùn)動(dòng)監(jiān)控設(shè)備觸摸屏201、人體運(yùn)動(dòng)傳感器信號(hào)202、特征提取203、人體運(yùn)動(dòng)特征204、識(shí)別的運(yùn)動(dòng)類型與正確的運(yùn)動(dòng)類型的相似度601。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合一種具體的實(shí)施方案和附圖對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)的說明。該方案采用腕帶式運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備跟蹤人體運(yùn)動(dòng)，腕帶中的傳感器為加速度傳感器。