基于信息融合的疲劳状态估计方法研究

来源 :东南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:guoln
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
疲劳是一种由于人长时间的工作而导致其精神生理上产生变化的现象,研究人的疲劳状态估计模型对于改善劳动者工作环境以及减小社会经济损失具有重大意义。传统的基于信息融合的方法具有估计模型复杂,计算量大,实时性差的缺点,因此本文利用支持向量机融合人在工作过程中的眼动信号与脑电波信号,提出人体疲劳状态估计模型。该方法充分利用了两种特征之间的相关性与互补性,具有计算速度快,准确度高,鲁棒性强的优点。本文的研究内容如下:1.使用机器视觉的方法处理视频数据,首先利用haar-like特征作为级联分类器的特征进行训练,得到人脸分类器,在此基础上,使用监督梯度下降法对人脸特征点进行检测,得到包含人眼的特征点。其次,提取人眼特征点中所包含的人眼面积信息,得到人在工作过程中的眼动信号。2.设计实验,利用脑电波传感器采集不同被试在不同状态下的脑电波数据,针对其中的眼电伪迹,利用小波分解去噪的方法对其进行去噪处理。由于不同频段的脑电波代表不同的含义,因此利用功率谱估计的方法对去噪后的脑电波信号进行功率谱估计,得到其频域信息。3.提取眼动信号中PERCLOS的P80指标值,分析其与疲劳状态之间的相关性,并证明其可以作为信息融合算法的输入。通过观察不同被试工作与瞌睡状态下脑电波能量的变化,提出使用功率谱能量比值的指标来估计人体的疲劳程度,在此基础上利用采集数据的疲劳标签验证该指标,并将其作为信息融合算法的输入。4.将眼动与脑电波信号疲劳指标数据归一化并以一分钟为段长分段,使用支持向量机对其进行融合,选择径向基函数作为核函数,利用网格参数寻优法与交叉验证法进行参数优化。在使用单一时间段数据训练分类器准确度不高的情况下,提出使用基于时间相关性的方法进行分类器的训练,最终得出信息融合后的疲劳状态估计模型,并利用测试数据对该模型进行测试,取得了良好的实验效果。
其他文献
多载波交织多址(Interleave Division Multiple Access, IDMA)是将多载波技术与IDMA技术相结合而形成的混合多址接入(Hybrid Multiple Access, HMA)技术,相比于其他单一的多
合成孔径雷达(SAR)具有全天时、全天候、二维高分辨、穿透性强和能通过信号处理获取图像的特点,在军用和民用领域中发挥着十分重要的作用。由于机载SAR比星载SAR更容易实现、
超分辨率图像重建是从原始低分辨率图像获得更高分辨率图像的处理技术。压缩感知(CS)理论表明,当信号具有稀疏性或可压缩性时,通过采集少量的信号投影值就可实现信号的准确或
运动捕捉系统是一种用于测量运动物体在三维空间运动状况的技术设备。运动捕捉系统被广泛应用于电影数字特技和动画、游戏和人机交互、训练和模拟、健康监测和康复训练以及导
学位
图像是自然界事物的客观视觉反映,是信息获取和传播的重要载体。随着计算机和数字技术迅速发展,数字图像已成为存储和传递视觉信息的重要方式。然而,在数字图像获取、传输和
随着通信技术的飞速发展,未来无线通信要求有更快的数据传输速率、更高的频谱利用率和更高的通信质量。正交频分复用(OFDM)技术具有高频谱效率和较强的抗多径干扰能力,多输入多
海洋水声信道是一种极其复杂多变的时-空-频变信道。信道带宽窄、多径干扰强、传输损耗大是水声通信中实现高速可靠传输的主要障碍。正交频分复用技术(OFDM)是一种多载波调制
无线光通信(OWC)有可能成为频谱短缺的补救方案,尤其是OWC能够使无线家庭网络从现有的射频系统分流数据流量。在OWC中,通过调制光源强度发送数据,光源通常是非相干发光二极管(LE
Ad hoc网络是一种不依赖网络基础设施,由多个带有无线收发装置的移动终端组成的一个多跳、临时的无中心网络。网络中每个移动终端兼具有主机和路由器的功能,根据路由算法完成
近年来,虚拟现实技术发展迅速,三维空间音频成为研究热点。双耳空间音频技术将声源与左右耳的头相关传递函数进行卷积,然后用这两路声音信号就能较准确地呈现声源的空间位置