[发明专利]基于压力与加速度传感器的下肢动作识别方法

权利要求书

1.一种基于压力与加速度传感器的下肢动作识别方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤：

S1、实时采集人体下肢运动的压力传感器信号，对压力传感器信号进行上升沿以及下降沿识别，根据压力传感器数据的上升沿以及下降沿标定下肢动作的开始以及结束，当检测到压力的上升沿后开始采集加速度传感器三轴加速度信号并存储，当检测到压力的下降沿之后停止采集加速度传感器三轴加速度信号，将上升沿与下降沿之间采集的加速度传感器三轴信号取为加速度信号片段；

S2、提取所述加速度信号片段的特征数据，所述特征数据包括频域特征以及统计特征；

S3、对所述加速度信号片段的特征数据进行数据降维；

S4、使用事先训练好的分类器对降维后的特征数据进行分类，得出动作模式的分类结果。

2.根据权利要求1所述的基于压力与加速度传感器的下肢动作识别方法，其特征在于，所述对压力传感器信号进行上升沿以及下降沿识别的具体过程包括下列步骤：

R1、计算压力传感器信号P(N)的一阶差分P'(N)，即

P′(N)＝P(N)-P(N-1)；

R2、寻找一阶差分P'(N)序列中数值大于15的极大值点与极小值点，其中极大值点为可能的上升沿，极小值点为可能的下降沿；

R3、计算以极大值或极小值点为中心，左、右指定长度的离散序列的方差σ，当方差σ大于设定阈值时，判断其为上升沿或者下降沿。

3.根据权利要求2所述的基于压力与加速度传感器的下肢动作识别方法，其特征在于，所述步骤R3具体为：

计算以极大值或极小值点为中心，左、右指定长度为5的离散序列的方差σ，当方差σ大于设定阈值时，判断其为上升沿或者下降沿，其中，所述阈值的取值为200。

4.根据权利要求1所述的基于压力与加速度传感器的下肢动作识别方法，其特征在于，

所述频域特征采用离散余弦变换系数。

5.根据权利要求1所述的基于压力与加速度传感器的下肢动作识别方法，其特征在于，

所述统计特征包括：上下四分位数、加速度信号片段内的最大值和最小值、加速度信号片段的四分段均值。

6.根据权利要求1所述的基于压力与加速度传感器的下肢动作识别方法，其特征在于，所述分类器采用一对一的支持向量机。

7.根据权利要求1所述的基于压力与加速度传感器的下肢动作识别方法，其特征在于，所述动作模式的分类包括走路、跑步、跳跃、踏步、踮脚和后退。

8.根据权利要求1所述的基于压力与加速度传感器的下肢动作识别方法，其特征在于，对所述加速度信号片段的特征数据通过线性判别式分析算法进行数据降维。