[发明专利]一种基于足底压力的运动状态检测系统

权利要求书

1.一种基于足底压力的运动状态检测系统，其特征在于，包括：依次通讯连接的数据采集装置、分析处理装置以及存储装置，所述系统穿戴于待检测对象的脚底部；

所述数据采集装置用于，检测所述待检测对象对应的踩地事件，采集所述踩地事件对应的多组压力数据，其中，每组所述压力数据中包括待检测对象的脚底中多个预设采样位置处的压力数据；

所述分析处理装置用于，确定所述踩地事件对应的步速；针对多组所述压力数据中的每一组，确定该组所述压力数据对应的希尔伯特特征图，以及该组所述压力数据中，每个所述压力数据在所述踩地事件中对应的着地时长；

将所述希尔伯特特征图、所述步速和所述着地时长输入至预先训练好的运动状态分类模型中，确定每个所述压力数据对应的运动状态；

为所述压力数据标注对应的所述运动状态，并发送至所述存储装置进行存储。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据采集装置包括：压力传感器组、模拟开关以及模数转换器；所述分析处理装置包括随机存取存储器；

所述压力传感器组、所述模拟开关以及所述模数转换器依次通信连接；所述模数转换器连接至所述随机存取存储器；

所述压力传感器组中包括多个压力传感器，所述压力传感器根据预设的足底采样特征点设置，用于采集每个所述足底采样特征点在所述踩地事件中的压力数据；

所述模拟开关用于，针对多个所述压力传感器中的每一个，当控制该所述压力传感器处于工作状态时，控制其余所述压力传感器处于关断状态；当前处于工作状态的所述压力传感器完成压力数据的采集后，根据预设的采集顺序切换至下一所述压力传感器处于工作状态，并控制其余所述压力传感器处于关断状态，直至全部所述压力传感器完成压力数据的采集；

所述模数转换器用于，将所述压力传感器采集到的所述压力数据对应的电压信号转换为数字信号，并将所述数字信号发送至所述随机存取存储器；

所述随机存取存储器用于，接收并暂存每一个所述压力传感器采集到的所述压力数据，直至接收到全部所述压力传感器采集到的所述压力数据后，将全部所述压力数据传输至所述存储装置进行存储。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述分析处理装置还用于：

获取所述运动状态分类模型对应的预设训练数据集和预设测试数据集；

所述预设训练数据集中包括多个预设训练压力数据对应的所述希尔伯特特征图、所述步速和所述着地时长，以及每个所述预设训练压力数据对应的运动状态标签；

所述预设测试数据集中包括多个预设测试压力数据对应的所述希尔伯特特征图、所述步速和所述着地时长，以及每个所述预设测试压力数据对应的运动状态标签；

将所述预设训练数据集输入至所述运动状态分类模型中，对所述运动状态分类模型进行训练；

将所述预设测试数据集输入至训练后的所述运动状态分类模型中，根据所述运动状态分类模型对应的分类结果以及所述预设测试压力数据对应的运动状态标签，确定所述运动状态分类模型对应的分类准确率；

当所述分类准确率大于预设分类准确率阈值时，所述运动状态分类模型训练完成。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述分析处理装置还用于：

针对每组所述压力数据中的每一组，利用插值法将该组所述压力数据对应的数据数量补充至预设采样数量。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据采集装置具体用于：

确定所述踩地事件对应的持续时长；

根据预设的数据采集频率，在所述踩地事件对应的持续时长内采集多组压力数据。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述分析处理装置还用于：

根据所述希尔伯特特征图，绘制所述待检测对象在所述踩地事件中对应的足底压力分布直方图以及足底压力分布灰度图；

将所述足底压力分布直方图以及所述足底压力分布灰度图发送至所述存储装置进行存储。