[发明专利]一种基于商用RFID的非接触式徒手健身活动识别方法

说明书

本发明公开了一种基于商用RFID的非接触式徒手健身活动识别方法，包括以下步骤：在监测区域中商用RFID收发设备，通过采集每种标准动作对应的相位信息并进行预处理后得到的对应的信号角频率集合，从而构建标准动作指纹库；用户在监测区域中进行徒手健身运动时，获取用户健身运动对应的信号角频率特征集合，并对该信号角频率特征进行两次分割，第一次分割时得到用户组活动序列集合，第二次分割得到用户动作序列集合，对所述的动作序列集合进行归一化处理并进行指纹进行匹配以完成识别。本发明结合人类活动识别领域的研究现状以及徒手健身的实际需求，利用现有商用RFID设备，填补了徒手健身活动领域相应的低成本、自动化的识别和评估方法的空缺。

技术领域

本发明涉及活动识别的应用，特别是一种基于商用RFID的非接触式徒手健身活动识别方法。

背景技术

随着国民经济的发展和国家对“全民健身”的提倡，以运动收获健康的理念日益深入人心，越来越多的人加入到健身的队伍当中。近几年，徒手健身这种运动形式已经受到越来越多人的青睐。徒手健身运动是一种利用人体自身抵抗力来达到锻炼效果的健身运动。研究表明，有氧和无氧运动交替进行可以达到更好的锻炼效果。徒手健身运动作为一种半有氧的运动形式，是健身中不可或缺的一个重要组成。相比于跑步等单纯的有氧运动，徒手健身不仅有助于稳定、平衡骨骼和肌肉，还可以加速燃脂，对减肥起到重要的作用。而相比于器械运动而言，徒手健身的运动难度更低，受众范围更为广泛。另外，徒手健身不需要任何额外的器械，对运动场地大小要求低，人们在家中、办公室、健身房等就可自行进行训练，这也是徒手健身备受欢迎的原因之一。

然而，对于大多数徒手健身者而言，都是通过私人教练或者从视频、文字等描述中获取相对标准的动作。但是，私人教练成本高昂，视频、文字的描述因为缺乏相应的监督和评估反馈，导致很多健身者长期进行错误的锻炼却浑然不知，轻者造成肌肉分布不均，严重者甚至会在训练中意外受伤(如肌肉拉伤、关节扭伤等)。造成上述问题的主要原因之一就是徒手健身活动领域缺乏相应的低成本、自动化的识别和评估方法。

发明内容

针对目前徒手健身活动领域相应的低成本、自动化的识别和评估方法的空缺，以及人类活动识别领域的研究现状，结合徒手健身活动的实际场景，本发明在现有商用RFID设备的基础上提出一种非接触式的徒手健身活动识别方法。

本发明采用以下技术方案：

一种基于商用RFID的非接触式徒手健身活动识别方法，包括以下步骤：

在监测区域中商用RFID收发设备，通过采集每种标准动作对应的相位信息并进行预处理后得到的对应的信号角频率集合，从而构建标准动作指纹库；

用户在监测区域中进行徒手健身运动时，获取用户健身运动对应的信号角频率特征集合，并对该信号角频率特征进行两次分割，第一次分割时得到用户组活动序列集合，第二次分割得到用户动作序列集合，对所述的动作序列集合进行归一化处理，将归一化处理后的结果与标准动作指纹库中的指纹进行匹配以完成识别。

进一步地，所述的预处理包括相位信息的随机跳变去噪、对相位环境去噪；其中，所述的随机跳变去噪包括：在标准动作对应的相位信息中，判断相位信息中包含的相位是否产生随机跳变，若产生随机跳变，则将该相位恢复至跳变以前的相位；所述的相位环境去噪所采用的方法为离散小波变换。

进一步地，所述的判断相位信息中包含的相位是否产生随机跳变，若产生随机跳变，则将该相位恢复至跳变以前的相位，包括：

如果相位信息中的某一个相位θ^k(i)与该相位θ^k(i)之前的相位θ^k(i-1)的相位差大于π，则认为该相位θ^k(i)产生了随机跳变，将相位θ^k(i)减去π作为跳变前的相位。

进一步地，所述的第一次分割时得到用户组活动序列集合，包括：