基于CSI多域統(tǒng)計(jì)特征融合的人體摔倒感知方法

基于CSI多域統(tǒng)計(jì)特征融合的人體摔倒感知方法基于CSI多域統(tǒng)計(jì)特征融合的人體摔倒感知方法

摘要：

隨著人工智能的快速發(fā)展，人體摔倒感知技術(shù)在老年人護(hù)理、智能家居等領(lǐng)域展示出巨大的應(yīng)用潛力。然而，現(xiàn)有的摔倒感知方法往往受限于傳感器類型、統(tǒng)計(jì)特征的選擇等問題。為了提高摔倒感知的準(zhǔn)確性和魯棒性，本文提出一種新的基于CSI多域統(tǒng)計(jì)特征融合的人體摔倒感知方法。

一、引言

人體摔倒是日常生活中常見的意外事件之一，特別是對于老年人來說，摔倒可能會導(dǎo)致嚴(yán)重的傷害甚至危及生命。因此，研究如何快速準(zhǔn)確地感知人體摔倒，及時(shí)采取救援措施，對于提高老年人的生活質(zhì)量具有重要意義。目前，隨著無線信號處理技術(shù)的發(fā)展，基于CSI的人體動(dòng)作識別方法成為一種有效的解決方案。

二、相關(guān)工作

傳統(tǒng)的基于摔倒感知方法主要依賴于加速度計(jì)、陀螺儀等傳感器，通過提取時(shí)間、頻率、時(shí)頻域特征進(jìn)行動(dòng)作分類。然而，這些方法存在著依賴傳感器位置、佩戴方式、靈敏度等差異的問題，同時(shí)無法很好地處理復(fù)雜的生理環(huán)境影響。

近年來，CSI技術(shù)作為一種新興的無線信號處理技術(shù)被廣泛應(yīng)用于人體動(dòng)作感知。CSI（ChannelStateInformation）是指無線信號在穿越信道時(shí)所經(jīng)歷的多徑效應(yīng)，可以通過WiFi等設(shè)備采集。通過提取CSI特征，可以實(shí)現(xiàn)對人體動(dòng)作的準(zhǔn)確感知。

三、方法提出

本文基于CSI多域統(tǒng)計(jì)特征融合的人體摔倒感知方法，提出了一個(gè)包括特征提取、特征融合和分類識別三個(gè)步驟的框架。具體步驟如下：

1.特征提?。菏紫?，從采集到的CSI序列中提取多域統(tǒng)計(jì)特征。這些特征可以包括均值、方差、均方根、最大值等，分別針對時(shí)間域、頻域和時(shí)頻域。

2.特征融合：根據(jù)融合原則，將提取得到的多個(gè)特征進(jìn)行融合。常用的融合方法包括加權(quán)融合、決策級融合等。

3.分類識別：通過建立分類器，將融合后的特征輸入，實(shí)現(xiàn)人體摔倒的識別和分類。

四、實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析

為了驗(yàn)證所提出方法的有效性，我們進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集了各類動(dòng)作，包括摔倒、行走、坐下等。通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和分析，得到以下結(jié)果：

1.提取的多域統(tǒng)計(jì)特征能夠充分反映人體摔倒的時(shí)域、頻域和時(shí)頻域特性。

2.特征融合能夠顯著提高摔倒感知的準(zhǔn)確性和魯棒性。

3.基于分類器的識別準(zhǔn)確率達(dá)到了較高水平，對不同類別的動(dòng)作進(jìn)行了有效分類。

五、結(jié)論

本文提出了一種基于CSI多域統(tǒng)計(jì)特征融合的人體摔倒感知方法。通過對采集到的CSI序列進(jìn)行特征提取、融合和分類識別，實(shí)現(xiàn)了對人體摔倒的準(zhǔn)確感知。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所提出的方法在摔倒感知方面具有較高的準(zhǔn)確性和魯棒性。未來，可以進(jìn)一步研究摔倒感知方法在智能護(hù)理、智能家居等方面的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)真正的智能化本文提出了一種基于CSI多域統(tǒng)計(jì)特征融合的人體摔倒感知方法，并通過實(shí)驗(yàn)證明了其有效性。該方法通過提取時(shí)域、頻域和時(shí)頻域特征，并對這些特征進(jìn)行融合，能夠準(zhǔn)確感知人體摔倒動(dòng)作。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，特征融合能夠顯著提高摔倒感知的準(zhǔn)確性和魯棒性。此外，基于分類器的識別準(zhǔn)確率也達(dá)到了較高水平，能夠有效對