[发明专利]一种手机端含缺失数据的通用连续行为识别应用框架

说明书

一种手机端含缺失数据的通用连续行为识别应用框架，应用在智能手机上，包含惯性传感器、传感器控制单元、数据接纳控制单元、数据补全单元和行为识别单元。惯性传感器负责和环境和用户进行交互，获取实时数据；传感器控制单元负责根据数据接纳控制单元的反馈信息，控制传感器的开关和采样频率；数据接纳控制单元根据当前数据负责判断数据是否为有效数据；数据补全单元负责将有缺失的数据进行补全，生成完整的数据供给后续的行为识别单元进行识别。本发明针对手机端行为识别中不可避免的无效数据和数据缺失问题，考虑到手机端能源受限所提出，泛用性好，易于构建，获得数据真实可靠，适用面广，能够有效应用于多种场景下有关手机端的行为识别。

技术领域

本发明属于计算机应用领域，具体涉及一种手机端含缺失数据的通用连续行为识别应用框架，针对在手机端进行行为识别时常见的由于传感器故障导致的缺失数据和由于手机不在身边导致的错误数据等问题，结合手机在使用时的特性，所提出的高效、可靠、实用的系统框架构建方法。

背景技术

行为识别领域作为一个已经发展多年，日趋成熟的领域，目前技术已经趋近成熟，可以通过有限的传感器的信息，获得对用户行为准确的感知和识别。通常使用的传感器会有：RFID传感设备，摄像头或特制传感设备，通过采集和用户相关的加速度信息，位置信息等，判断用户当前的行为。

随着智能手机技术的不断发展，手机上已经集成了越来越多的传感器，例如摄像头，麦克风，加速度传感器等。可以准确的记录用户使用手机时的信息，通过这些信息可以反应用户当前的状态信息。目前现有的行为识别技术已经较好的被移植到了智能手机端，通常是通过采集手机内置的惯性传感器（如不含重力的加速度器，陀螺仪，线性加速度器等）信息，采集到足够的和用户相关的信息，从而对用户的行为进行连续的识别。

通常，智能手机端的行为识别应用通常都是运行在单个手机上，在手机本地运行。受限于手机的运行内存等硬件原因，传感器会因为系统本身的调度等原因而停止工作，导致汇报的信息出现连续的空缺即丢失，使得采集到的信息不完整，从而无法准确的识别用户的行为。除此以外，由于手机并不是时时刻刻都处在用户身边，当不在用户身边时，采集到的数据并不是对用户的行为的体现，称之为无效数据。目前的手机端的行为识别应用并没有对手机是否在用户身边做出有效的处理，导致错误的行为识别结果的产生。

同时，由于以上应用布置在智能手机上，但是由于设备大小的限制，随着应用的复杂性，实时性等的提高，能耗同时也在提升。手机本身的电池容量往往只能支撑手机工作极为有限的时间。并且，随着处理的数据的规模越大和算法的复杂性提升，对手机的CPU也会产生较大的负荷，因此在设计具体的行为识别应用时，需要考虑如何应对采集到的数据中成块的缺失数据，和数据中可能存在的不在用户身边的无效信息，同时尽可能的降低应用的能耗，优化系统的设计。

发明内容

针对现有技术中的不足， 为了应对现有的手机端的行为识别应用中存在的缺失数据和无效数据问题，本发明面向手机端的含缺失数据的连续行为识别应用，针对无效数据采集时手机的特点，连续数据的特性，结合对传感器性能，能耗的研究，提出了一种包括对无效数据的判断，对缺失数据的补全，动态调整传感器能耗的高效，可靠的通用框架。

考虑到手机不在身边时通常保持静止平放（z轴重力加速度值等于重力）的姿态，通过预先训练好的模型，在数据接纳控制单元实现了对原始数据是否为无效数据的判断。从而过滤无效数据，以便于获取真实可靠的用户状态。

通过判断手机是否在用户身边的信息，当手机不在用户身边时，因此没有再以高能耗采集多个传感器数据的必要，可以关闭相关的传感器或是降低采样频率，只保持最低能耗的传感器采集数据，维持对手机是否在用户身边的判断。