[发明专利]一种基于双门限的人体活动端点检测方法

权利要求书

1.一种基于双门限的人体活动端点检测方法，其特征在于：其步骤为：

1)、针对加速度传感器信号短时能量E_ACn和短时过零率Zn各设置一个低门限，一个相对低门限宽度更大的高门限，一个高于短时过零率Zn高门限的噪声门限，一个最短活动段的时间门限；

2)、分别计算加速度传感器信号的短时能量E_ACn和短时过零率Zn参数；将采集到的加速度传感器信号分为静止段、过渡段和活动段三种类型；

2.1)、当加速度传感器信号的短时能量E_ACn和短时过零率Zn中任意一项超过高门限时，系统判断进入过渡段；

在过渡段内如果信号的短时能量E_ACn和短时过零率Zn中任意一项连续三帧超过高门限时，判断信号进入活动段；

在活动段如果信号的短时能量E_ACn和短时过零率Zn参数均连续三帧回落到低门限下，则判断为进入静止段；

2.2)、当加速度传感器信号的一帧或多帧短时过零率Zn超过噪声门限时，信号中有噪声可能，此时令短时过零率Zn判断指标失效，并确保短时能量E_ACn可以有效判别，若短时能量E_ACn连续三帧超过高门限，则判定为进入活动段；

活动结束时，若信号短时过零率Zn仍处于超过噪声门限的高位时，并且短时能量E_ACn已经回落到低门限一下，则判断活动结束，进入静止段；

2.3)、当信号短时能量EACn和短时过零率Zn各自超过高门限的持续时间短于时间门限时，说明信号短时能量EACn和短时过零率Zn各自超过高门限的持续时间段处于突发性的行为或出现突发事件，则此时不可将信号判定为活动段，若在时间门限内短时能量EACn和短时过零率Zn任何一个指标持续地超过高门限，此时才可判定进入活动段。

2.根据权利要求1所述的一种基于双门限的人体活动端点检测方法，其特征在于：所述的短时过零率算法如下：

利用三轴加速度计当中三个方向轴X、Y、Z两两正交的特点，引入三维笛卡尔坐标系(X，Y，Z)，坐标系内确定的坐标点正由三个轴的加速度数值(ACx，ACy，ACz)确定，并在此坐标系上利用球面坐标系确定合加速度方向的角度；

设现有向量其反方向为向量所指向的方向；

定义一个反向的空间：对向量AC_i，以它作为法线的平面α，将其作为分界面将空间一分为二，以与AC_i反向向量S所在空间区域T作为反向空间，当与AC_i相邻的AC_i+1落在T内时，称其为空间反向过零；

空间反向过零被定义为前后两个采样点数据如果方向相反，记为一次过零，空间反向过零率具体为：表征某一时段加速度方向有较大幅度翻转的次数；

数据它的下一个相邻数据为若有：

则记为一次空间反向过零，由此，定义空间反向过零率即短时过零率Zn：

其中：f为二值函数：

其中Ui为对每一个分量轴的计算值：

3.根据权利要求1所述的一种基于双门限的人体活动端点检测方法，其特征在于：所述的信号短时能量E_ACn和短时过零率Zn的低门限，相对低门限宽度更大的高门限，噪声门限以及时间门限的具体数值，通过实际情况进行限定，其中低门限、高门限、噪声门限关系为对于单一的短时能量或短时过零率：噪声门限高门限低门限，时间门限一般设置3帧到5帧。