[發明專利]一種多模態傳感器協同感知方法及系統

有效

• 申請號: 201710743558.2
• 申請日: 2017-08-25
• 公開（公告）號: CN109426827B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 陳益強;楊曉東;于漢超;張迎偉
• 申請（專利權）人: 中國科學院計算技術研究所
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 祁建國;梁揮

1.一種傳感器協同感知方法，其特征在于，包括：

離線模型訓練步驟，采集用戶行為的傳感器信號，采用滑動窗口機制將該信號進行預處理，將其分割為基本單元數據；對每幀該基本單元數據提取統計特征，包括均值、方差、標準差、過零率、過均值率、最大值、最小值；將該統計特征首尾相接組成特征向量，成為該用戶行為的行為幀；以該行為幀內出現次數最多的傳感器采樣點標定作為該行為幀標定，組成訓練數據集；利用一個多類分類器建立行為識別模型，利用多個輕量級的二類分類器建立狀態監測模型，以該行為識別模型和該狀態監測模型為該用戶行為的分類模型；獲得每個該用戶行為的統計特征信息增益，將與某一該傳感器相關的統計特征信息增益之和，作為該傳感器的傳感器信息增益；依據該傳感器增益將其對應的該傳感器進行降序排序，依次將與降序排序的該傳感器相關的該特征向量加入該分類模型；利用超限學習機結合十折交叉驗證對該分類模型進行訓練，得到每個該分類模型的傳感器組合；

在線行為感知步驟，對用戶當前行為進行行為識別，并調用該分類模型并激活其傳感器組合，采集該用戶行為的傳感器信號進行分析，以識別該用戶行為的類別，對該當前行為進行行為感知；確定該當前行為的種類后，調用對應的該狀態監測模型的傳感器組合進行行為監測，該當前行為發生變化時，重新激活該行為識別模型的傳感器組合，采集傳感器信號并進行分析，識別該當前行為的類別。

2.如權利要求1所述的傳感器協同感知方法，其特征在于，包括：

該用戶行為的種類包括行走、站立、坐下、躺；該傳感器為可穿戴多模態傳感器，包括加速度計、陀螺儀、磁力計。

3.一種傳感器協同感知系統，其特征在于，包括：

離線模型訓練模塊，用于采集用戶行為的傳感器信息，采用滑動窗口機制將信號進行預處理，將其分割為基本單元數據；對每幀該基本單元數據提取統計特征，包括均值、方差、標準差、過零率、過均值率、最大值、最小值；將該統計特征首尾相接組成特征向量，成為該用戶行為的行為幀；以該行為幀內出現次數最多的傳感器采樣點標定作為該行為幀標定，組成訓練數據集；利用一個多類分類器建立行為識別模型，利用多個輕量級的二類分類器建立狀態監測模型，以該行為識別模型和該狀態監測模型為該用戶行為的分類模型；獲得每個該用戶行為的統計特征信息增益，將與某一該傳感器相關的統計特征信息增益之和，作為該傳感器的傳感器信息增益；依據該傳感器增益將其對應的該傳感器進行降序排序，依次將與降序排序的該傳感器相關的該特征向量加入該分類模型；利用超限學習機結合十折交叉驗證對該分類模型進行訓練，得到每個該分類模型的傳感器組合；

在線行為感知模塊，用于識別用戶當前行為的種類，調用該分類模型并激活傳感器組合，采集該當前行為的傳感器信號并進行分析，以識別該用戶行為的類別，對該當前行為進行行為感知；確定該當前行為的種類后，調用對應的該狀態監測模型的傳感器組合進行行為監測，該當前行為發生變化時，重新激活該行為識別模型的傳感器組合，采集傳感器信號并進行分析，識別該當前行為的類別。

4.如權利要求3所述的傳感器協同感知系統，其特征在于，所述離線模型訓練模塊還包括：

建模及訓練模塊，用于建立每個日常行為的分類模型，并對該分類模型進行訓練，形成該分類模型的傳感器組合。