[發明專利]一種基于商用RFID的非接觸式徒手健身活動識別方法

有效

• 申請號: 201810607025.6
• 申請日: 2018-06-13
• 公開（公告）號: CN108898195B
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 陳曉江;王曄竹;張濤;劉寶英;房鼎益;陳峰;任宇輝
• 申請（專利權）人: 西北大學
• 主分類號: G06K17/00
• 分類號: G06K17/00
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 張明

1.一種基于商用RFID的非接觸式徒手健身活動識別方法，其特征在于，包括以下步驟：

在監測區域中商用RFID收發設備，通過采集每種標準動作對應的相位信息并進行預處理后得到的對應的信號角頻率特征集合，從而構建標準動作指紋庫；

用戶在監測區域中進行徒手健身運動時，獲取用戶健身運動對應的信號角頻率特征集合，并對該信號角頻率特征集合進行兩次分割，第一次分割時得到用戶組活動序列集合，第二次分割得到用戶動作序列集合，對所述的動作序列集合進行歸一化處理，將歸一化處理后的結果與標準動作指紋庫中的指紋進行匹配以完成識別；

所述的預處理包括相位信息的隨機跳變去噪、對相位環境去噪；其中，所述的隨機跳變去噪包括：在標準動作對應的相位信息中，判斷相位信息中包含的相位是否產生隨機跳變，若產生隨機跳變，則將該相位恢復至跳變以前的相位；所述的相位環境去噪所采用的方法為離散小波變換；

所述的判斷相位信息中包含的相位是否產生隨機跳變，若產生隨機跳變，則將該相位恢復至跳變以前的相位，包括：

如果相位信息中的某一個相位θ^k(i)與該相位θ^k(i)之前的相位θ^k(i-1)的相位差大于π，則認為該相位θ^k(i)產生了隨機跳變，將相位θ^k(i)減去π作為跳變前的相位；

所述的第一次分割時得到用戶組活動序列集合，包括：

將用戶健身運動對應的信號角頻率特征集合w分割成為P個等長片段，得到等長片段的集合N^large；計算等長片段的集合N^large中每個等長片段中所有信號角頻率的方差作為等長片段的方差，得到計算后對應的方差集合V^large；通過將每個等長片段的方差和預先設定的閾值T_large進行對比，找出大于閾值T_large的方差對應的等長片段，分別將大于閾值且相鄰的等長片段合并得到用戶組活動序列集合N；

所述的第二次分割得到用戶動作序列集合，包括：

將所述活動序列集合N中的序列分割成Q個等長片段，得到的等長片段的集合N^j；計算所述的等長片段集合中每個等長片段的方差，得到計算后的方差集合V^j；將方差集合V^j中的方差與前一個方差進行相減后取絕對值作為方差的一階差分從而得到一階差分集合H^j，通過一階差分集合H^j得到用戶動作序列集合；

對所述的動作序列集合進行歸一化處理，包括：

對動作集合序列中的動作序列進行縱向歸一化處理：

其中，w′(n)表示縱向歸一化后得到的信號角頻率，N為中的信號角頻率的個數，n∈{1，2，...，N}，從而得到歸一化后的信號角頻率集合；

利用三次Hermite插值對歸一化后的信號角頻率集合進行擬合以及等距篩選，篩選出100個采樣點對應的信號角頻率構成新的角頻率序列，完成歸一化過程。

2.如權利要求1所述的基于商用RFID的非接觸式徒手健身活動識別方法，其特征在于，通過一階差分得到用戶動作序列集合，包括：

如某個一階差分分滿足標記條件，即該一階差分大于閾值T_small并且其之前相鄰的三個一階差分或之后相鄰的三個一階差分均小于閾值T_small，則將該一階差分進行標記；

在所有的一階差分中，篩選出所有滿足標記條件的一階差分并進行標記；所有標記的一階差分中，自第一個標記的一階差分開始，將每相鄰的兩個標記的一階差分所對應的等長片段作為一個動作的開始片段和結束片段，將這兩個等長片段以及這兩個等長片段之間的所有等長片段進行合并，合并后的片段即為用戶的一個動作序列由此得到第j組序列n_j中所有的動作序列，構成用戶動作序列集合。