[发明专利]一种利用压阻式薄膜压力传感器组对人体坐姿识别方法

权利要求书

1.一种利用压阻式薄膜压力传感器组对人体坐姿识别方法，其特征在于，所述方法包括以下：

（1）设计了一种基于分组策略的压阻式压力传感器布置方式：

在采集压力信号的坐垫上部署8个及以上数量的压阻式薄膜压力传感器组，根据人体处于坐姿状态时的大腿部和臀部压力分布特征和压力测量区域网格划分，作为分组策略的设计依据，确定传感器组的布置方式；其中，第3、4和7、8组成四个传感器构成两个压力测量传感器组，用于测量坐姿状态下的大腿部压力；第1、2和5、6组成四个传感器构成两个压力测量传感器组，用于采集人体坐姿状态下的后臀部压力；该传感器分组和布置方式在人体处于不同坐姿状态下，均采集到具有明显差异性的压力变换特征；

（2）提出了一种复合限幅滤波方法：

对实时采集的压力数据进行预处理，滤除异常值和保持数据平滑性；其中，采用箱线图法进行压力数据的异常值判别和滤除异常值，且通过滑动窗口滤波方法对异常值和压力幅值进行峰值限制处理；采用正态分布加权邻域均值法，对采集到的压力数据序列进行平滑处理；数据预处理后的压力数据，具有波动平滑性且不改变数据波动特征；

（3）提出了一种二层结构的支持向量机人体坐姿多分类算法：

分别定义了前后轴倾系数和左右轴倾系数，根据压力传感器分组，对多维压力数据进行降维处理；第一层设置一个支持向量机分类器，依据轴倾系数进行正常坐姿和非正常坐姿的二分类计算，若为正常坐姿则分类结束；若为非正常坐姿，则启动第二层的两个支持向量机分类器，分别进行左前与右后、右前与左后的人体姿态二分类计算，完成人体坐姿识别。

2.根据权利要求1所述的一种利用压阻式薄膜压力传感器组对人体坐姿识别方法，其特征在于，所述一种复合限幅滤波方法是采用箱线图法进行压力数据的异常值判别和滤除异常值，且通过滑动窗口滤波方法对异常值和压力幅值进行峰值限制处理。

3.根据权利要求1所述的一种利用压阻式薄膜压力传感器组对人体坐姿识别方法，其特征在于，所述一种复合限幅滤波方法是采用正态分布加权邻域均值法，对采集到的压力数据序列进行平滑处理。

4.根据权利要求1所述的一种利用压阻式薄膜压力传感器组对人体坐姿识别方法，其特征在于，所述一种二层结构的支持向量机人体坐姿多分类算法是根据压力传感器分组及组间的压差，分别定义了前后轴倾系数和左右轴倾系数，对预处理后的多维压力传感器数据进行降维至二维。

5.根据权利要求4所述的一种利用压阻式薄膜压力传感器组对人体坐姿识别方法，其特征在于，所述一种二层结构的支持向量机人体坐姿多分类算法是第一层设置一个支持向量机分类器，依据轴倾系数进行正常坐姿和非正常坐姿的二分类计算。

6.根据权利要求5所述的一种利用压阻式薄膜压力传感器组对人体坐姿识别方法，其特征在于，所述一种二层结构的支持向量机人体坐姿多分类算法是第一层的支持向量机二分类计算的结果，若为正常坐姿则分类结束；若为非正常坐姿，则启动第二层的两个支持向量机分类器。

7.根据权利要求6所述的一种利用压阻式薄膜压力传感器组对人体坐姿识别方法，其特征在于，所述一种二层结构的支持向量机人体坐姿多分类算法是第二层的两个支持向量机分类器，分别进行左前与右后、右前与左后的人体姿态二分类计算，通过分类结果的与运算，完成人体坐姿识别。