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专利号: 2021100124822
申请人: 南昌大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于手机加速度传感器的行走步态信号预处理方法,其特征在于,预处理方法包括以下步骤:

步骤一:在手机安装加速度数据采集APP,通过APP采集手机加速度传感器信号;将手机放置于人体右侧大腿前口袋,手机沿y轴正向,竖直向上放置,手机横向方向右侧为x轴正向,手机屏幕远离人体,远离人体方向为z轴正向;

步骤二:计算x,y,z三轴的加速度合成序列 其中ax(t)、ay(t)、az(t)为x、y、z轴在t时刻的加速度数值;

步骤三:对步骤二计算所得加速度合成序列S(t)进行归一化处理,其中,min[S(t)]为序列S(t)中的最小值,max[S(t)]为序列S(t)中的最大值;

步骤四:利用高斯平滑迭代处理归一化数据Sstd(t),迭代次数为2次,平滑系数为0.9,处理结果记为Ssmot(t);

步骤五:遍历Ssmot(t),保留转折点,剔除同趋势点,处理结果记为Ssmo‘t (t);

步骤六:遍历Ssmo‘t (t),保留极小值点,剔除极大值点,处理结果记为Sfit(t);

步骤七:遍历Sfit(t),保留极小值点,剔除极大值点,记录极小值点的位置序号;

步骤八:以所得Sfit(t)极小值点的位置序号映射原序列S(t),以Sfit(t)极小值点为起始点,对原数据S(t)切割分段,并存储记为S’(t);

步骤九:计算S’(t)各分段的数据长度,并计算所得分段数据长度的最小公倍数;

步骤十:按所得最小公倍数对S’(t)各分段数据线性插值,得到统一长度的行走步态单周期序列,以形成行走步态的最终数据组, 其中si(n)表示第i个步态周期序列,1,2,...,n为单周期序列的采样点序号。

2.根据权利要求1所述的一种基于手机加速度传感器的行走步态信号预处理方法,其特征在于,步骤五中所述遍历Ssmot(t),保留转折点,剔除同趋势点的处理方法为:设Ssmot(t)中任意紧邻的3个数值点为Ssmot(i)、Ssmot(i‑1)、Ssmot(i‑2),如果满足[Ssmot(i)‑Ssmot(i‑1)]*[Ssmot(i‑1)‑Ssmot(i‑2)]<0,则Ssmot(i‑1)为转折点,保留并记录结果记为Ssmo‘t (t);如果不满足,则沿时间顺序继续遍历。

3.根据权利要求1所述的一种基于手机加速度传感器的行走步态信号预处理方法,其特征在于,步骤六中所述遍历Ssmo‘t (t),保留极小值点,剔除极大值点的处理方法为:设Ssmo‘t (t)中任意紧邻的2个数值点为Ssmo‘t (t)、Ssmo‘t (t‑1),如果满足Ssmo‘t (t)‑Ssmot‘(t‑1)<0,则Ssmo‘t (t)为极小值点,保留并记录结果记为Sfit(t);如果不满足,则沿时间顺序继续遍历。

4.根据权利要求1所述的一种基于手机加速度传感器的行走步态信号预处理方法,其特征在于,步骤七中所述遍历Sfit(t),保留极小值点,剔除极大值点,记录极小值点的位置序号;所述Sfit(t)极小值点为连续行走步态单个周期分割点,所述极小值点的位置序号为单个周期分割点的位置序号。