[發(fā)明專利]基于壓力坐墊的人體坐姿識(shí)別系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110192234.0
• 申請(qǐng)日: 2021-02-19
• 公開（公告）號(hào): CN112949434A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬靚;張占武;熊偉;廖為恩;孟國輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué);河南裕展精密科技有限公司
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08;A47C31/12
• 代理公司: 北京睿派知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11597
• 代理人: 劉鋒

1.一種人體坐姿識(shí)別系統(tǒng)，包括壓力測量裝置和數(shù)據(jù)處理裝置，其中

所述壓力測量裝置用于采集使用者在其坐姿下的座椅壓力分布數(shù)據(jù)，并發(fā)送給所述數(shù)據(jù)處理裝置；

所述數(shù)據(jù)處理裝置被配置為基于所述數(shù)據(jù)使用坐姿種類識(shí)別算法完成坐姿種類識(shí)別，以及使用坐姿狀態(tài)識(shí)別模型完成坐姿狀態(tài)識(shí)別，并對(duì)坐姿種類識(shí)別結(jié)果進(jìn)行修正與反饋。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種人體坐姿識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力測量裝置包括第一柔性壓力測量墊和第二柔性壓力測量墊；

所述第一柔性壓力測量墊放置于所述座椅的椅面，所述第二柔性壓力測量墊放置于所述座椅的靠背。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種人體坐姿識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力分布數(shù)據(jù)包括32*32壓力分布數(shù)據(jù)矩陣。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種人體坐姿識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述坐姿種類識(shí)別算法包括借由輸入的壓力分布數(shù)據(jù)經(jīng)過卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練的分類器識(shí)別得到坐姿狀態(tài)輸出。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種人體坐姿識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)依次包括輸入層、卷積層、批量標(biāo)準(zhǔn)化層、線性整流層、池化層、全連接層和輸出層。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種人體坐姿識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述輸入層以壓力分布矩陣數(shù)值作為輸入；

所述卷積層的矩陣輸出大小為(n-f+2p)/s+1；

所述池化層的矩陣輸出大小為(n-f)/s+1；

以上n為輸入的壓力分布矩陣的大小，f為卷積核的大小，p為填充的大小，s為步長。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種人體坐姿識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述全連接輸出根據(jù)壓力測量裝置的放置位置確定，根據(jù)預(yù)先定義的坐姿設(shè)置全連接層的尺寸。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種人體坐姿識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述坐姿狀態(tài)識(shí)別模型采用前后兩坐姿采集點(diǎn)數(shù)據(jù)的壓力變異系數(shù)差、重心位置距離差和與座椅接觸面積差作為決定穩(wěn)定與非穩(wěn)定兩種坐姿差異的特征。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種人體坐姿識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述對(duì)識(shí)別結(jié)果進(jìn)行修正與反饋包括將識(shí)別坐姿種類中動(dòng)態(tài)坐姿、坐姿識(shí)別結(jié)果最終修正，以及計(jì)算一種或多種坐姿行為指標(biāo)并反饋給系統(tǒng)的使用者。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種人體坐姿識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述最終修正過后的坐姿狀態(tài)數(shù)據(jù)中，當(dāng)坐姿狀態(tài)連續(xù)出現(xiàn)兩次以上非穩(wěn)定狀態(tài)，視為一次連續(xù)性非穩(wěn)定狀態(tài)坐姿；在連續(xù)性非穩(wěn)定狀態(tài)之第一個(gè)非穩(wěn)定狀態(tài)后的坐姿種類采集點(diǎn)，及最后一個(gè)非穩(wěn)定狀態(tài)前的坐姿采集點(diǎn)之間所有的坐姿種類被修正為動(dòng)態(tài)坐姿。