[发明专利]一种基于智能腕戴式设备的自适应泳姿识别方法

权利要求书

1.一种基于智能腕戴式设备的自适应泳姿识别方法，其特征在于，具体步骤包括：

(1)获取智能腕戴式设备的传感器采集的加速度信号，包括三维线性加速度，三维角速度；

(2)从获取的加速度信号中取出单位长度的信号，采用自适应算法从单位长度信号中截取出一个候选动作信号；

(3)对截取的候选动作信号进行预处理，并对预处理后的信号进行识别；

(4)对识别结果进行保存，并依此确定下个要获取的单位加速度信号的区间；

(5)根据确定的区间获取单位加速度信号，重复步骤(2)-(4)；

所述步骤(4)包括：

(4-1)保存得到的预处理后的候选动作信号的识别结果；

(4-2)根据识别结果确定下个所要获取的单位加速度信号的区间；

(4-3)确定下个所要获取的单位加速度信号的区间起点后，确定所述区间的终点，即区间起点向后加上一个单位间隔，所述单位间隔一般设置为四个游泳动作中最大运动周期的两倍；

所述步骤(4-2)中根据识别结果确定下个所要获取的单位加速度信号的区间的方法为：

如果识别结果是蛙泳、仰泳、自由泳和蝶泳中的一种，则下个所要获取的单位加速度信号的区间起点为候选动作信号的终点；

如果识别结果是其他，则下个所要获取的单位加速度信号的区间起点为候选动作信号的起点向后移一个固定长度，该长度一般设置为四个游泳动作中最小运动周期的一半。

2.根据权利要求1所述的一种基于智能腕戴式设备的自适应泳姿识别方法，其特征在于，所述步骤(2)中，采用自适应算法从单位长度信号中截取出一个候选动作信号的步骤包括：

(2-1)从单位加速度信号中取出一个固定窗长的信号，窗长应大于所有泳姿的最大动作周期，计算该信号同整个信号的相关性，得到一组相关值序列；

(2-2)根据相关值序列的第一个值，即窗信号的自相关，确定有效峰值的阈值；

(2-3)确定有效峰值，选取所要输出的候选动作信号。

3.根据权利要求2所述的一种基于智能腕戴式设备的自适应泳姿识别方法，其特征在于，所述步骤(2-1)的相关性计算公式为：

其中，R(t)表示相关值序列中第t个值，S(i)表示单位加速度信号的第i个值，τ表示上述 的窗长。

4.根据权利要求2所述的一种基于智能腕戴式设备的自适应泳姿识别方法，其特征在于，所述步骤(2-3)中，寻找相关值序列中离原点最近的峰值，若该峰值大于求得的阈值，则确定该峰值为有效峰值，取有效峰值的峰点到原点的信号为候选动作信号并输出；

若该峰值小于求得的阈值，则取后一个峰值与阈值的大小关系进行比较，确定是否有效峰值；

若整个相关值信号中没有有效峰值，则取固定窗长的信号作为候选动作信号进行输出。

5.根据权利要求1所述的一种基于智能腕戴式设备的自适应泳姿识别方法，其特征在于，所述步骤(3)包括：

(3-1)对候选动作区间信号进行双线性插值处理，成为固定长度的信号；

(3-2)采用分类器对得到的固定长度的信号进行分类，分类类别包括：蛙泳、仰泳、自由泳、蝶泳和其他。