[發明專利]用于運動人體的步態識別的方法、裝置及系統

在審

• 申請號: 201710607972.0
• 申請日: 2017-07-24
• 公開（公告）號: CN107440722A
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 郝祁;馬睿
• 申請（專利權）人: 南方科技大學
• 主分類號: A61B5/11
• 分類號: A61B5/11
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司11332
• 代理人: 孟金喆

1.一種用于運動人體的步態識別的方法，其特征在于，包括：

獲取通過多排光電探測器采集到的所述運動人體的運動電信號；至少一排光電探測器用于采集所述運動人體的手部的運動電信號，至少一排光電探測器用于采集所述運動人體的腿部的運動電信號；每排光電探測器與一排激光器一一對應設置；

分別二進制化每排的多個所述運動電信號并進行或運算合成運動二進制信號；

根據至少兩個所述運動二進制信號進行特征提取并計算，根據計算結果進行步態識別。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，每排激光器和每排光電探測器分別沿著所述運動人體的行進方向設置，同排的激光器和同排的光電探測器的設置高度相等。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，根據至少兩個所述運動二進制信號進行特征提取并計算，根據計算結果進行步態識別，具體包括：

根據至少兩個所述運動二進制信號提取并計算得到動態特征和靜態特征；基于所述動態特征和靜態特征計算對稱性參數、平衡性參數和協調性參數；將所述對稱性參數、平衡性參數和協調性參數分別與預設的閾值進行比較得出步態識別結果。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述動態特征為每個所述運動二進制信號內部0和1信號交替出現的概率；所述靜態特征為兩個所述運動二進制信號之間0和1信號成對出現的概率。

5.根據權利要求1-3任一項所述的方法，其特征在于，根據至少兩個所述運動二進制信號進行特征提取并計算，根據計算結果進行步態識別，具體包括：

根據第一時間段的所述運動二進制信號提取并計算得到動態特征，合成動態特征向量，計算每個所述運動二進制信號的多個第一時間段的所述動態特征向量的方差得到平衡性參數；結合第一時間段的兩個所述運動二進制信號提取并計算得到第一靜態特征，合成靜態特征向量，計算兩個所述運動二進制信號的多個第一時間段的所述靜態特征向量的方差得到協調性參數；

根據第二時間段的兩個所述運動二進制信號提取并計算得到第二靜態特征，基于所述第二靜態特征得到對稱性參數；

將所述對稱性參數、平衡性參數和協調性參數分別與預設的閾值進行比較得出步態識別結果。

6.一種用于運動人體的步態識別的裝置，其特征在于，包括：

信號接收模塊，用于獲取通過多排光電探測器采集到的所述運動人體的運動電信號；至少一排光電探測器用于采集所述運動人體的手部的運動電信號，且至少一排光電探測器用于采集所述運動人體的腿部的運動電信號；每排光電探測器與一排激光器一一對應設置；

信號轉換合成模塊，用于分別二進制化每排的多個所述運動電信號并進行或運算合成運動二進制信號；

識別模塊，用于根據至少兩個所述運動二進制信號進行特征提取并計算，根據計算結果進行步態識別。

7.一種用于運動人體的步態識別的系統，其特征在于，包括：至少兩排光電探測器、至少兩排激光器和如權利要求6所述的裝置；至少一排所述光電探測器用于采集所述運動人體的手部的運動電信號并將手部的所述運動電信號發送給所述裝置的信號接收模塊，且至少一排光電探測器用于采集所述運動人體的腿部的運動電信號并將腿部的所述運動電信號發送給所述裝置的信號接收模塊；每排光電探測器與一排激光器一一對應設置。

8.根據權利要求7所述的系統，其特征在于，每排所述光電探測器和每排所述激光器分別沿著所述運動人體的行進方向設置，同排的激光器和同排的光電探測器的設置高度相等。

9.根據權利要求7所述的系統，其特征在于，所述光電探測器和所述激光器均布置于第一安裝面，與所述第一安裝面相對的第二安裝面上相應位置布置反射鏡陣列，以使所述激光器發出的激光經反射后回到所述光電探測器上。

10.根據權利要求9所述的系統，其特征在于，每排所述光電探測器和與其對應設置的一排激光器布置于第一安裝面的同一高度。