[发明专利]一种基于RFID设备的三维睡姿检测方法

权利要求书

1.一种基于RFID设备的三维睡姿检测方法，其特征在于，具体包含以下步骤：

步骤1：部署RFID标签阵列，进行数据收集；同步收集点云数据；

步骤2：数据分割和剔除：利用多个时间窗口对步骤1收集到的RFID数据进行分割，统计每个时间窗口的标签阵列信号波动大小来剔除睡眠翻身的数据；

步骤3：数据预处理，对步骤2得到的每个时间窗口下的数据进行RF图像转换和预处理；将得到的数据分为训练集和测试集；

步骤4：对步骤3得到的训练集中的rssi矩阵、相位矩阵和二值化矩阵进行数据增强，得到增强后的训练集；

步骤5：搭建卷积神经网络模型，并对步骤3和步骤4得到的数据进行数据特征提取，进行训练后得到训练好的卷积神经网络模型，将待测试的数据输入模型得到三维睡姿。

2.如权利要求1所述的基于RFID设备的三维睡姿检测方法，其特征在于，所述步骤1的操作如下：部署一个28*21大小的RFID标签阵列，将RFID标签阵列铺在床垫上，使用天线置于床的上方，天线和标签阵列的距离为1.6m～2.3m；同时使用Kinect V2收集同步的点云信息，标记三维睡姿。

3.如权利要求1所述的基于RFID设备的三维睡姿检测方法，其特征在于，所述步骤2包括如下子步骤：

步骤2.1：数据分割：对步骤1所收集到的RFID数据以3s一个时间窗口进行分割，每个时间窗口中的数据表示为：

rssi_m,n(t)＝{rssi¹_m,n,rssi²_m,n,rssi³_m,n,...,rssiⁱ_m,n}#(1)

phase_m,n(t)＝{phase¹_m,n,phase²_m,n,phase³_m,n,...,phaseⁱ_m,n}#(2)

其中，rssi_m,n(t)表示在第t个时间窗口中位置为m,n的标签的rssi序列值，phase_m,n(t)表示在第t个时间窗口中位置为m,n的标签的相位的序列值，i表示在t个时间窗口下读取到的位置为m,n的标签的次数；

步骤2.2：数据剔除：计算在每个时间窗口下的所有未阻塞标签的rssi序列和相位序列的方差和，将大于阈值的时间窗口的数据剔除，保留阈值内的时间窗口的数据。

4.如权利要求1所述的基于RFID设备的三维睡姿检测方法，其特征在于，所述步骤2.2中，取rssi方差和的阈值为5，相位的方差和阈值为8。