[发明专利]一种人体站立晃动信号分解方法及装置

权利要求书

1.一种人体站立晃动信号分解方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)使用测试设备记录足下压力中心轨迹COP(x,y)以及时间标记序列T，其中x为左右方向坐标，y为前后方向坐标；

2)根据已知的足下压力中心轨迹COP(x,y)，得到该轨迹运动的加速度向量序列Acc(xacc,yacc)以及对应的时间标记序列T，其中xacc和yacc分别为左右和前后方向上的加速度分量；

3)根据加速度向量序列Acc(xacc,yacc)及其对应的时间标记序列T，计算两两相邻采样点间的最小加速度及其对应时间标记，得到对应序列Acc_interval和T_interval；

4)设定加速度阈值，筛选序列Acc_interval中数值大小小于阈值的加速度及其对应时间标签，得到对应时间标签序列T_interp；

5)将原始的足下压力中心轨迹COP(x,y)在标签序列T_interp中各个时刻下的位置插值重构得到代表被动的缓慢游移的轨迹COP_interp(x_interp,y_interp)，而轨迹COP(x,y)与COP_interp(x_interp,y_interp)的差值即为代表主动的快速调节的轨迹COP_resi(x_resi,y_resi)，其中x_interp为缓慢游移的轨迹在左右方向上的位置，x_resi为快速调节的轨迹在左右方向上的位置，y_interp为缓慢游移的轨迹在前后方向上的位置，y_resi为快速调节的轨迹在前后方向上的位置。

2.根据权利要求1所述的一种人体站立晃动信号分解方法，其特征在于，所述步骤1)具体包括以下子步骤：

1.1)测试设备包括矩形平台，矩形平台的四个边角按照左前、左后、右后、右前顺序依次布置四个压力传感器，所采集到的信号依次为w₁、w₂、w₃、w₄，前后两个压力传感器的距离以及左右两个压力传感器的距离分别为wd和lg；在采样时刻t_n人体站立在平台上时脚下压力中心的坐标：

x_instant＝2·lg·(w₁+w₂-w₃-w₄)/(w₁+w₂+w₃+w₄)

y_instant＝2·wd·(w₁-w₂-w₃+w₄)/(w₁+w₂+w₃+w₄)

1.2)计算得到的即时脚下压力中心的坐标COP_instant(x_instant,y_intant)经过指数平滑后，得到采样时刻t_n的坐标记录到轨迹COP(x,y)，计算公式如下：

其中，α为平滑系数，取0.2-0.4，(x_n-1,y_n-1)和(x_n,y_n)分别为t_n-1和t_n时刻的轨迹COP(x,y)上的坐标。

3.根据权利要求1所述的一种人体站立晃动信号分解方法，其特征在于，所述步骤2)具体包括以下子步骤：

2.1)将轨迹COP(x,y)的坐标的左右、前后方向分别进行Savitzky-Golay滤波处理；

2.2)将滤波处理后的轨迹按照左右、前后方向参照对应的时间标记T分别计算各个时间的数值梯度，得到轨迹的速度向量序列Vel(xvel,yvel)；

2.3)对速度向量序列Vel(xvel,yvel)重复执行步骤2.1)和2.2)中对轨迹COP(x,y)执行的操作，得到轨迹的加速度向量序列Acc(xacc,yacc)。