马拉松运动跌倒检测算法初步研究
发布时间：2021-02-24 05:20
国务院于2014年发布《关于加快发展体育产业促进体育消费的若干意见》[1],明确指出把全民健身上升为国家战略,全民健身热潮在华夏大地悄然兴起。随着全民健身运动的开展,马拉松也越来越受到大众的喜爱,尤其是近三年,可以说是马拉松运动的爆发年。马拉松运动潮流席卷中国,运动安全问题也接踵而来,在马拉松运动过程中,人体长时间处于生理极限状态,若意外跌倒,对运动员的身体带来危害,情况严重还会危及生命安全。若在跌倒时及时发现,并采取救助措施,可以降低伤残率和死亡率。针对这个问题,本文在查阅文献、咨询专家后,利用加速度传感器、单片机、存储设备、电源模块完成加速度采集设备的研发;设计模拟跌倒实验,从身高、速度、方向三个维度将跌倒归纳四十八种实验状态,确定基于SMV阈值的跌倒检测算法;通过上位机语言实现报警逻辑,组织检验实验,实验结果表明,算法能有效的区分跌倒其他日常生活行为,具有较高的报警率与较低的误报率。本文基于马拉松运动的特点,研究实现了运动员跌倒检测算法,应用于马拉松运动监控系统,在运动员跌倒时,发出跌倒报警,并借助系统中附带的GPS定位,对跌倒对象进行迅速准确定位,采取及时...
【文章来源】：武汉体育学院湖北省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
011年-2017年中国马拉松赛事场次趋势图
绪论法可分为四种：户自主启动型跌倒报警用户自主启动型跌倒报警是指用户在摔倒之后通过自己按键发射报警信号至监便监控端能够及时获取用户的跌倒信息，进行及时的营救。类似的跌倒报警方通过置于手表、挂坠类中，操作简单方便，功能明确，在用户发出报警信号的同时带用户的实时位置信息给监控端。代表产品有飞利浦公司的 Life Line[24]系统中的似于手表的装置，可以实现快速报警，如图 1-2 所示。
图 1-3 基于视频装置的跌倒检测基于视频装置的跌倒检测方式需要在一定的活动范围内，而且还会存在一些视频死问题，影响跌倒检测的准确性。基于声频的跌倒检测报警方式基于声频的跌倒检测方式是通过接收人体跌倒碰撞产生的声频或者振动频率，通过析由撞击引成的声音的频率来判断是否有跌倒发生。YunLi 和 Mihail Popescu[28-30]等提出基于声频的检测装置,利用遗传算法和梅尔频率倒谱系来提高分类器的性能，跌检测的准确率达到了 97%；Blake borough[31]的设计了基于房间内地板振动检测的跌倒测器，可以检测人跌倒时地板突然的高频振动，以此来判别是否发生了跌倒。虽然这种方式可以检测到用户是否发生跌倒，但是这一方法的缺点是干扰信号较多倒信号不明显，难以将跌倒和其他动作区分开来，识别率低，对环境的要求较高，马松比赛过程中，周边环境情况较为复杂，对信号干扰较大。这种方式适用性比较差，
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于卡尔曼滤波与k-NN算法的可穿戴跌倒检测技术研究[J]. 何坚,周明我,王晓懿. 电子与信息学报. 2017(11)
[2]降低马拉松比赛运动员猝死几率可行性的研究[J]. 周向成,卢存. 体育科学研究. 2014(04)
[3]我国马拉松运动的现状分析与研究[J]. 杨金田,王海英,杨金丽,刘永敬. 南京体育学院学报(自然科学版). 2014(03)
[4]马拉松运动意外事故的法律分析[J]. 欧秀伶. 体育与科学. 2013(03)
[5]基于三轴加速度计的腕式健康监测系统设计[J]. 花鹏. 单片机与嵌入式系统应用. 2013(03)
[6]基于时序分析的人体摔倒预测方法[J]. 佟丽娜,宋全军,葛运建. 模式识别与人工智能. 2012(02)
[7]“运动风险”概念的剖析与界定[J]. 李晓亮. 哈尔滨体育学院学报. 2011(06)
[8]基于加速度传感器的人体姿态跟踪角度算法[J]. 李文锋,吴翔,孙俊,江鹏. 湖北工业大学学报. 2011(04)
[9]体育风险管理研究导论[J]. 寇健忠. 咸宁学院学报. 2010(09)
[10]基于压力传感器的跌倒检测系统研究[J]. 石欣,熊庆宇,雷璐宁. 仪器仪表学报. 2010(03)
博士论文
[1]运动风险评价理论体系的构建[D]. 刘晓军.北京体育大学 2010
硕士论文
[1]马拉松参跑者运动风险认知的调查研究[D]. 伍学明.首都体育学院 2017
[2]互联网+可穿戴式体育锻炼监控服务系统的理论构建[D]. 张超.吉林大学 2016
[3]基于移动终端的智能化慢性病健康管理服务系统的设计与研究[D]. 周桐.安徽大学 2016
[4]基于物联网的健康与运动信息采集系统的实现[D]. 张海峰.华中师范大学 2015
[5]智能穿戴设备中人体运动能耗监测系统的设计和研究[D]. 冒星星.西北师范大学 2015
[6]基于可穿戴传感器的人体行为识别方法研究[D]. 段梦琴.湖南大学 2014
[7]老年人跌倒检测报警装置的研究与设计[D]. 秦瑀阳.大连海事大学 2013
[8]视频监控中运动人体检测与异常行为分析研究[D]. 董坤.南京邮电大学 2013
[9]三维加速度计估算不同步速能量消耗应用初探[D]. 管培培.南京体育学院 2012
[10]基于MEMS惯性传感器的跌倒检测与预警研究[D]. 梁丁.大连理工大学 2012
本文编号：3048855
【文章来源】：武汉体育学院湖北省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
011年-2017年中国马拉松赛事场次趋势图
绪论法可分为四种：户自主启动型跌倒报警用户自主启动型跌倒报警是指用户在摔倒之后通过自己按键发射报警信号至监便监控端能够及时获取用户的跌倒信息，进行及时的营救。类似的跌倒报警方通过置于手表、挂坠类中，操作简单方便，功能明确，在用户发出报警信号的同时带用户的实时位置信息给监控端。代表产品有飞利浦公司的 Life Line[24]系统中的似于手表的装置，可以实现快速报警，如图 1-2 所示。
图 1-3 基于视频装置的跌倒检测基于视频装置的跌倒检测方式需要在一定的活动范围内，而且还会存在一些视频死问题，影响跌倒检测的准确性。基于声频的跌倒检测报警方式基于声频的跌倒检测方式是通过接收人体跌倒碰撞产生的声频或者振动频率，通过析由撞击引成的声音的频率来判断是否有跌倒发生。YunLi 和 Mihail Popescu[28-30]等提出基于声频的检测装置,利用遗传算法和梅尔频率倒谱系来提高分类器的性能，跌检测的准确率达到了 97%；Blake borough[31]的设计了基于房间内地板振动检测的跌倒测器，可以检测人跌倒时地板突然的高频振动，以此来判别是否发生了跌倒。虽然这种方式可以检测到用户是否发生跌倒，但是这一方法的缺点是干扰信号较多倒信号不明显，难以将跌倒和其他动作区分开来，识别率低，对环境的要求较高，马松比赛过程中，周边环境情况较为复杂，对信号干扰较大。这种方式适用性比较差，
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于卡尔曼滤波与k-NN算法的可穿戴跌倒检测技术研究[J]. 何坚,周明我,王晓懿. 电子与信息学报. 2017(11)
[2]降低马拉松比赛运动员猝死几率可行性的研究[J]. 周向成,卢存. 体育科学研究. 2014(04)
[3]我国马拉松运动的现状分析与研究[J]. 杨金田,王海英,杨金丽,刘永敬. 南京体育学院学报(自然科学版). 2014(03)
[4]马拉松运动意外事故的法律分析[J]. 欧秀伶. 体育与科学. 2013(03)
[5]基于三轴加速度计的腕式健康监测系统设计[J]. 花鹏. 单片机与嵌入式系统应用. 2013(03)
[6]基于时序分析的人体摔倒预测方法[J]. 佟丽娜,宋全军,葛运建. 模式识别与人工智能. 2012(02)
[7]“运动风险”概念的剖析与界定[J]. 李晓亮. 哈尔滨体育学院学报. 2011(06)
[8]基于加速度传感器的人体姿态跟踪角度算法[J]. 李文锋,吴翔,孙俊,江鹏. 湖北工业大学学报. 2011(04)
[9]体育风险管理研究导论[J]. 寇健忠. 咸宁学院学报. 2010(09)
[10]基于压力传感器的跌倒检测系统研究[J]. 石欣,熊庆宇,雷璐宁. 仪器仪表学报. 2010(03)
博士论文
[1]运动风险评价理论体系的构建[D]. 刘晓军.北京体育大学 2010
硕士论文
[1]马拉松参跑者运动风险认知的调查研究[D]. 伍学明.首都体育学院 2017
[2]互联网+可穿戴式体育锻炼监控服务系统的理论构建[D]. 张超.吉林大学 2016
[3]基于移动终端的智能化慢性病健康管理服务系统的设计与研究[D]. 周桐.安徽大学 2016
[4]基于物联网的健康与运动信息采集系统的实现[D]. 张海峰.华中师范大学 2015
[5]智能穿戴设备中人体运动能耗监测系统的设计和研究[D]. 冒星星.西北师范大学 2015
[6]基于可穿戴传感器的人体行为识别方法研究[D]. 段梦琴.湖南大学 2014
[7]老年人跌倒检测报警装置的研究与设计[D]. 秦瑀阳.大连海事大学 2013
[8]视频监控中运动人体检测与异常行为分析研究[D]. 董坤.南京邮电大学 2013
[9]三维加速度计估算不同步速能量消耗应用初探[D]. 管培培.南京体育学院 2012
[10]基于MEMS惯性传感器的跌倒检测与预警研究[D]. 梁丁.大连理工大学 2012
本文编号：3048855
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