[发明专利]一种无干扰睡眠的睡姿和睡眠行为测试识别方法

权利要求书

1.一种无干扰睡眠的睡姿和睡眠行为测试识别方法，包括人-床界面压陷形状的提取、睡姿的分类与识别、睡眠动作行为的识别与分类以及睡眠行为模式的分析，其特征在于，所述睡姿的分类与识别包括如下步骤：

(1)自动识别之前，利用支撑向量机(SVMs)，在有限样本监督识别训练的基础上，建立仰卧、左侧卧、右侧卧和俯卧四种睡姿识别的支持向量机模型；具体步骤如下：

①首先采集训练样本目标人群仰卧、侧卧、俯卧条件下人-床界面压陷形状，并计算人-床界面压陷量矩阵的肩臀比R_jt、膝臀比R_xt、总压陷量T、小腿压陷量T_t、侧向不对称系数C、侧向不对称压陷量T_C六项指标表征人-床界面压陷量矩阵的特征，其中肩臀比R_jt为肩部区域总压陷量与臀部区域总压陷量之比；膝臀比R_xt为膝部区域总压陷量与臀部区域总压陷量之比；总压陷量T即整个床垫表面的总压陷量；腿部压陷量T_t是小腿区域总压陷量；侧向不对称系数C为肩部、腰部、臀部压陷对称中心曲线CL至该曲线起止点连线距离的平均值，侧向不对称压陷量T_C为肩部、腰部、臀部压陷对称中心曲线CL两侧压陷量之差的绝对值,公式分别为：

C＝average(d(i,j)) (5)

其中，Z为床垫压陷量矩阵，Z_jian为肩部压陷量矩阵，Z_xi为膝部压陷量矩阵，Z_tui为臀部压陷量矩阵，Z_total为肩部、腰部、臀部总压陷量矩阵；m为侧向压陷量测试点数，n为纵向压陷量测试点数，n1、n2、n3、n4、n5分别为肩部、腰部、臀部、膝部、小腿部区域纵向压陷量测试点数，l为肩部、腰部、臀部纵向总压陷量测试点数，m、n、n1、n2、n3、n4、n5、l取值自然数；d(i，j)为肩部、腰部、臀部压陷对称中心曲线CL上任意一点(i，j)至该曲线起止点连线的距离；

②利用Z-score标准化法将以上六项指标规格化，组成人-床界面压陷量矩阵的特征向量，即仰卧、左侧卧、右侧卧、俯卧四种睡姿识别的特征向量；

③每两类睡姿间训练一个分类器，获得6个支持向量机分类器；

(2)睡姿识别时，首先提取受试者的人-床界面压陷形状；然后计算人-床界面压陷量矩阵的肩臀比R_jt、膝臀比R_xt、总压陷量T、小腿压陷量T_t、侧向不对称系数C、侧向不对称压陷量T_C六项指标，对上述指标规格化，组成用以睡姿识别的特征向量；最后利用获得的6个支持向量机分类器对睡姿进行分类和识别。