【摘 要】
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随着年龄的增长,老年人的身体机能衰退,反应迟钝,所面临的危险因素越来越多,因跌倒而导致受伤甚至死亡的比率也急剧增加。因此老人的生活起居需要有人关注和看护。但是现代社
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随着年龄的增长,老年人的身体机能衰退,反应迟钝,所面临的危险因素越来越多,因跌倒而导致受伤甚至死亡的比率也急剧增加。因此老人的生活起居需要有人关注和看护。但是现代社会子女不在身边的情况非常多,许多老人在日常生活中身边没有常伴左右的人,再加上老人可能出门散步、上街买菜、公园锻炼等活动范围较大,其监护难度也随之加大。所以在不妨碍子女或监护人日常工作和生活的情况下,研发出一种可以随时随地监测老年人的身体状况和位置,实现跌倒及时报警和丢失及早寻回的设备具有重大意义。针对老年人日常活动的特点,并考虑到老年人对手机以及其他高科技产品熟悉程度的限制,本文研究了现有的跌倒检测技术,设计了一款适合于老年人佩戴的腕式跌倒检测系统,并提出一种基于二次判定的跌倒检测融合算法,将算法应用于跌倒检测系统并测试其检测率。本文主要完成了以下几方面的工作:首先搭建了跌倒检测系统的硬件平台。系统设计为独立运行的设备佩戴于人体腕部位置进行跌倒行为的检测,且该系统同样适配于胸部、腰部等位置,以便于佩戴在老年人身上不影响日常行为活动;使用了先进的六轴惯性传感器,单一芯片内集成了三轴加速度传感器和三轴陀螺仪传感器,极大的节省了板级空间和使用成本;使用了低功耗MCU和优化的电池电源管理方案,实现了便携、小型化和低功耗。其次,根据系统特点,对采集到的传感器数据融合后分析选取多个特征,并通过PCA降维实现特征向量提取;为了更好的将跌倒行为和日常活动行为进行区分,提出一种基于阈值定位和支持向量机的二次判定的跌倒检测融合算法,以阂值法对疑似跌倒行为的数据段进行定位,再由支持向量机进行分类判定,以提高系统的准确性和稳定性。同时,本文实现了跌倒检测系统样机制作,并通过样机进行算法的应用性测试和对比实验。实验结果显示,系统具有较好的检测性能,且算法具有一定的应用价值。
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