人體運(yùn)動(dòng)類(lèi)型識(shí)別準(zhǔn)確度提高方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明的目的是提供一種人體運(yùn)動(dòng)類(lèi)型識(shí)別準(zhǔn)確度提高方法。人體的運(yùn)動(dòng)信息由傳感器采集，傳感器采集人體運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)提供給人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別模型，人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別模型根據(jù)傳感器數(shù)據(jù)得出一個(gè)識(shí)別的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型，人體也會(huì)報(bào)告一個(gè)正確的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型，識(shí)別的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型與正確的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型一起輸入至相似度評(píng)價(jià)器進(jìn)行相似度判斷，相似度評(píng)價(jià)器的評(píng)價(jià)結(jié)果與正確的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型、傳感器數(shù)據(jù)一起輸入至人體運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)模型進(jìn)行訓(xùn)練，人體運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)模型根據(jù)相似度評(píng)價(jià)器的評(píng)價(jià)結(jié)果重新訓(xùn)練人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別模型，通過(guò)多次學(xué)習(xí)和迭代，最終使得人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別模型可以獲得較高的識(shí)別準(zhǔn)確度，能夠準(zhǔn)確識(shí)別人體各種不同運(yùn)動(dòng)類(lèi)型。
【專(zhuān)利說(shuō)明】人體運(yùn)動(dòng)類(lèi)型識(shí)別準(zhǔn)確度提高方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種人體運(yùn)動(dòng)類(lèi)型識(shí)別準(zhǔn)確度提高方法。
【背景技術(shù)】
[0002]人體運(yùn)動(dòng)(Physical Activity)主要由人體骨骼、肌肉產(chǎn)生，表現(xiàn)為走路、快走、跑步和多種運(yùn)動(dòng)行為。人體運(yùn)動(dòng)對(duì)維持人體健康、預(yù)防心血管疾病、防止肥胖癥、減少糖尿病都非常重要。為了身體健康，每個(gè)人都需要保證每天有一定的、不同類(lèi)型的、科學(xué)的運(yùn)動(dòng)量。但是，普通人都很難掌控自己的運(yùn)動(dòng)量，以及是否達(dá)到健康要求。因此，準(zhǔn)確監(jiān)控及評(píng)估人體在日常生活狀態(tài)下的人體運(yùn)動(dòng)量，尤其是運(yùn)動(dòng)類(lèi)型及其強(qiáng)度，就非常重要。它能夠指導(dǎo)人們開(kāi)展相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，維持合適的運(yùn)動(dòng)量，從而強(qiáng)身健體。
[0003]人體運(yùn)動(dòng)評(píng)估的首要目標(biāo)是識(shí)別的人體運(yùn)動(dòng)類(lèi)型、持續(xù)時(shí)間和運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。最近，力口速度計(jì)、陀螺儀等傳感器，由于其低廉的成本和非侵入性，被用于分析、評(píng)估人體運(yùn)動(dòng)。研究表明，采用這些傳感器再結(jié)合較好的模式識(shí)別分類(lèi)器，例如隱馬爾可夫模型、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)等，即可識(shí)別人體運(yùn)動(dòng)的類(lèi)型和強(qiáng)度。這些模式分類(lèi)器一般先在標(biāo)準(zhǔn)條件下通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)樣本進(jìn)行訓(xùn)練，然后再用來(lái)進(jìn)行人體運(yùn)動(dòng)類(lèi)型模式識(shí)別。但是，由于不同的人有不同的運(yùn)動(dòng)習(xí)慣，很難確定不同的人的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型。因此，需要模型能夠根據(jù)每個(gè)人的運(yùn)動(dòng)特征進(jìn)行自我學(xué)習(xí)和自我完善，最終演變?yōu)獒槍?duì)該人體的準(zhǔn)確模型，從而能夠?qū)γ恳粋€(gè)人的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種人體運(yùn)動(dòng)類(lèi)型識(shí)別準(zhǔn)確度提高方法。
[0005]人體的運(yùn)動(dòng)信息由傳感器采集，傳感器采集人體運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)提供給人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別模型，人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別模型根據(jù)傳感器數(shù)據(jù)得出一個(gè)識(shí)別的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型，人體也會(huì)報(bào)告一個(gè)正確的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型，識(shí)別的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型與正確的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型一起輸入至相似度評(píng)價(jià)器進(jìn)行相似度判斷，相似度評(píng)價(jià)器的評(píng)價(jià)結(jié)果與正確的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型、傳感器數(shù)據(jù)一起輸入至人體運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)模型進(jìn)行訓(xùn)練，人體運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)模型根據(jù)相似度評(píng)價(jià)器的評(píng)價(jià)結(jié)果重新訓(xùn)練人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別模型，通過(guò)多次學(xué)習(xí)和迭代，最終使得人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別模型可以獲得較高的識(shí)別準(zhǔn)確度，能夠準(zhǔn)確識(shí)別人體各種不同運(yùn)動(dòng)類(lèi)型。
[0006]所述的正確的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型由人體根據(jù)運(yùn)動(dòng)類(lèi)型的定義進(jìn)行報(bào)告或者選擇，客觀正確地反映人體的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型。
[0007]所述的人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別模型是一個(gè)針對(duì)某一特定人體建立的人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別模型，只對(duì)特定人體有效，通過(guò)多次訓(xùn)練和學(xué)習(xí)，人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別模型對(duì)該特定人體具有較高的動(dòng)作類(lèi)型識(shí)別準(zhǔn)確度。
[0008]所述的人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別模型由人體運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)模型訓(xùn)練獲得，人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別模型根據(jù)不同的傳感器數(shù)據(jù)提取不同的人體運(yùn)動(dòng)特征，并通過(guò)這些人體運(yùn)動(dòng)特征識(shí)別人體的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型，獲得與該傳感器數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的識(shí)別的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型。[0009]所述的人體運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)模型以人體運(yùn)動(dòng)傳感器數(shù)據(jù)和正確的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型作為輸入，通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)模型進(jìn)行訓(xùn)練，獲得人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別模型，人體運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)模型對(duì)某運(yùn)動(dòng)類(lèi)型訓(xùn)練的次數(shù)越多，人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別模型對(duì)該運(yùn)動(dòng)類(lèi)型的識(shí)別準(zhǔn)確度越高。
[0010]所述的相似度評(píng)價(jià)器能夠?qū)φ_的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型和識(shí)別的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型進(jìn)行運(yùn)動(dòng)類(lèi)型的相似度評(píng)價(jià)。
[0011]所述的人體運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)模型以相似度評(píng)價(jià)器的評(píng)價(jià)結(jié)果作為依據(jù)，對(duì)人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別模型進(jìn)行訓(xùn)練，相似度越大的訓(xùn)練的次數(shù)越少，相似度越小的訓(xùn)練的次數(shù)越多。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1人體運(yùn)動(dòng)類(lèi)型識(shí)別準(zhǔn)確度提高方法結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是人體運(yùn)動(dòng)類(lèi)型識(shí)別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3是人體運(yùn)動(dòng)類(lèi)型識(shí)別的特征提取與運(yùn)動(dòng)類(lèi)型的識(shí)別；
[0015]圖4是識(shí)別的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型與正確的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型的進(jìn)行相似度評(píng)價(jià)；
[0016]圖5人體運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)模型以相似度評(píng)價(jià)器的評(píng)價(jià)結(jié)果重新訓(xùn)練模型。
[0017]圖中:人體1、傳感器2、人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別模型3、識(shí)別的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型4、正確的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型
5、相似度評(píng)價(jià)器6、人體運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)模型7、云端8、腕帶式運(yùn)動(dòng)監(jiān)控設(shè)備觸摸屏201、人體運(yùn)動(dòng)傳感器信號(hào)202、特征提取203、人體運(yùn)動(dòng)特征204、識(shí)別的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型與正確的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型的相似度601。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合一種具體的實(shí)施方案和附圖對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)的說(shuō)明。該方案采用腕帶式運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備跟蹤人體運(yùn)動(dòng)，腕帶中的傳感器為加速度傳感器。
[0019]如圖1所示，人體I的運(yùn)動(dòng)信息由傳感器2采集，傳感器2采集人體運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)提供給人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別模型3，人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別模型3根據(jù)傳感器2數(shù)據(jù)得出一個(gè)識(shí)別的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型4，人體I也會(huì)報(bào)告一個(gè)正確的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型5，識(shí)別的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型4與正確的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型5 —起輸入至相似度評(píng)價(jià)器6進(jìn)行相似度判斷，相似度評(píng)價(jià)器6的評(píng)價(jià)結(jié)果與正確的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型5、傳感器2數(shù)據(jù)一起輸入至人體運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)模型7進(jìn)行訓(xùn)練，人體運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)模型7根據(jù)相似度評(píng)價(jià)器6的評(píng)價(jià)結(jié)果重新訓(xùn)練人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別模型3，通過(guò)多次學(xué)習(xí)和迭代，最終使得人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別模型3可以獲得較高的識(shí)別準(zhǔn)確度，能夠準(zhǔn)確識(shí)別人體各種不同運(yùn)動(dòng)類(lèi)型。
[0020]如圖2所示，運(yùn)動(dòng)的人體I將含有傳感器2的腕帶式運(yùn)動(dòng)監(jiān)控設(shè)備戴在手腕上，腕帶式運(yùn)動(dòng)監(jiān)控設(shè)備具有觸摸屏201，人體I的正確運(yùn)動(dòng)類(lèi)型5由運(yùn)動(dòng)主體通過(guò)觸摸屏201進(jìn)行報(bào)告，客觀正確地反映人體I的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型。同時(shí)，傳感器2采集的數(shù)據(jù)和正確的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型5通過(guò)無(wú)線通信發(fā)送至云端8進(jìn)行計(jì)算。云端8包括人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別模型3和人體運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)模型7。
[0021]如圖3所示，人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別模型3根據(jù)傳感器數(shù)據(jù)202及其特征204進(jìn)行運(yùn)動(dòng)類(lèi)型的識(shí)別。人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別模型3根據(jù)不同的傳感器信號(hào)202提取不同的人體運(yùn)動(dòng)特征204，并通過(guò)這些人體運(yùn)動(dòng)特征204識(shí)別人體的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型，獲得與該傳感器2數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的識(shí)別的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型4。本實(shí)例通過(guò)腕帶加速度傳感器數(shù)據(jù)提取了時(shí)域和頻域的一些特征，并通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行人體運(yùn)動(dòng)類(lèi)型的識(shí)別。[0022]人體I通過(guò)腕帶式運(yùn)動(dòng)監(jiān)控設(shè)備的觸摸屏201進(jìn)行運(yùn)動(dòng)類(lèi)別的選擇，選擇的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型即為正確的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型5。如圖4所示，識(shí)別的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型4與正確的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型5 —起輸入至相似度評(píng)價(jià)器6進(jìn)行相似度601判斷。相似度評(píng)價(jià)器6根據(jù)識(shí)別的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型4與正確的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型5的信息熵進(jìn)行相似度計(jì)算。
[0023]如圖5所示，人體運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)模型7以人體運(yùn)動(dòng)傳感器2數(shù)據(jù)和正確的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型5作為輸入，以相似度評(píng)價(jià)器6的評(píng)價(jià)結(jié)果-相似度601作為依據(jù)，對(duì)人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別模型3進(jìn)行改進(jìn)訓(xùn)練，相似度601越大的訓(xùn)練次數(shù)越少，相似度601越小的訓(xùn)練次數(shù)越多。
[0024]人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別模型3是一個(gè)針對(duì)某一特定人體建立的人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別模型，只對(duì)特定人體有效，通過(guò)多次訓(xùn)練和學(xué)習(xí)，人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別模型3對(duì)該特定人體具有較高的動(dòng)作類(lèi)型識(shí)別準(zhǔn)確度。通過(guò)不同運(yùn)動(dòng)類(lèi)型的多次學(xué)習(xí)，最終使得人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別模型3能夠準(zhǔn)確識(shí)別人體各種不同運(yùn)動(dòng)類(lèi)型。
[0025]上述方案只是本發(fā)明的一種【具體實(shí)施方式】，在符合本發(fā)明的特征下可以有多種不同應(yīng)用方案，但這些應(yīng)用方案只要符合本發(fā)明的特征，都應(yīng)屬于本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種人體運(yùn)動(dòng)類(lèi)型識(shí)別準(zhǔn)確度提高方法，其特征在于，人體(1)的運(yùn)動(dòng)信息由傳感器(2)采集，傳感器(2)采集人體運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)提供給人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別模型(3)，人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別模型(3)根據(jù)傳感器(2)數(shù)據(jù)得出一個(gè)識(shí)別的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型(4)，人體(1)也會(huì)報(bào)告一個(gè)正確的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型(5)，識(shí)別的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型(4)與正確的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型(5) —起輸入至相似度評(píng)價(jià)器(6)進(jìn)行相似度判斷，相似度評(píng)價(jià)器(6)的評(píng)價(jià)結(jié)果與正確的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型(5)、傳感器(2)數(shù)據(jù)一起輸入至人體運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)模型(7)進(jìn)行訓(xùn)練，人體運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)模型(7)根據(jù)相似度評(píng)價(jià)器(6)的評(píng)價(jià)結(jié)果重新訓(xùn)練人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別模型(3)，通過(guò)多次學(xué)習(xí)和迭代，最終使得人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別模型(3)可以獲得較高的識(shí)別準(zhǔn)確度，能夠準(zhǔn)確識(shí)別人體各種不同運(yùn)動(dòng)類(lèi)型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人體運(yùn)動(dòng)類(lèi)型識(shí)別準(zhǔn)確度提高方法，其特征在于，所述的正確的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型(5)由人體(1)根據(jù)運(yùn)動(dòng)類(lèi)型的定義進(jìn)行報(bào)告或者選擇，客觀正確地反映人體⑴的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人體運(yùn)動(dòng)類(lèi)型識(shí)別準(zhǔn)確度提高方法，其特征在于，所述的人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別模型(3)是一個(gè)針對(duì)某一特定人體建立的人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別模型，只對(duì)特定人體有效，通過(guò)多次訓(xùn)練和學(xué)習(xí)，人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別模型(3)對(duì)該特定人體具有較高的動(dòng)作類(lèi)型識(shí)別準(zhǔn)確度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人體運(yùn)動(dòng)類(lèi)型識(shí)別準(zhǔn)確度提高方法，其特征在于，所述的人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別模型⑶由人體運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)模型(7)訓(xùn)練獲得，人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別模型(3)根據(jù)不同的傳感器(2)數(shù)據(jù)提取不同的人體運(yùn)動(dòng)特征(204)，并通過(guò)這些人體運(yùn)動(dòng)特征(204)識(shí)別人體的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型，獲得與該傳感器(2)數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的識(shí)別的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型(4)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人體運(yùn)動(dòng)類(lèi)型識(shí)別準(zhǔn)確度提高方法，其特征在于，所述的人體運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)模型(7)以人體運(yùn)動(dòng)傳感器(2)數(shù)據(jù)和正確的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型(5)作為輸入，通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)模型進(jìn)行訓(xùn)練，獲得人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別模型(3)，人體運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)模型(7)對(duì)某運(yùn)動(dòng)類(lèi)型訓(xùn)練的次數(shù)越多，人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別模型(3)對(duì)該運(yùn)動(dòng)類(lèi)型的識(shí)別準(zhǔn)確度越高。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人體運(yùn)動(dòng)類(lèi)型識(shí)別準(zhǔn)確度提高方法，其特征在于，所述的相似度評(píng)價(jià)器(6)能夠?qū)φ_的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型(5)和識(shí)別的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型⑷進(jìn)行運(yùn)動(dòng)類(lèi)型的相似度評(píng)價(jià)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人體運(yùn)動(dòng)類(lèi)型識(shí)別準(zhǔn)確度提高方法，其特征在于，所述的人體運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)模型(7)以相似度評(píng)價(jià)器(6)的評(píng)價(jià)結(jié)果作為依據(jù)，對(duì)人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別模型(3)進(jìn)行訓(xùn)練，相似度越大的訓(xùn)練的次數(shù)越少，相似度越小的訓(xùn)練的次數(shù)越多。
【文檔編號(hào)】A63B71/06GK103785157SQ201210422469
【公開(kāi)日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2012年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月30日
【發(fā)明者】莫凌飛, 劉少鵬 申請(qǐng)人:莫凌飛, 劉少鵬