基于ADXL345的人体跌倒监测装置的设计

随着全球人口老龄化加剧,独自外出的老年人和独居老人跌倒的发生率很高,老年人跌倒会带来很多的安全隐患,不及时得到救助会带来严重的后果甚至危及生命。所以我们需要实时监测老年人是否发生了跌倒,如果检测到跌倒,系统就要迅速发出报警信息向周围人和监护人求助。本文设计了一款具有人体跌倒监测功能的装置。系统以STC89C52单片机为核心控制器,利用ADXL345加速度传感器实现对人体姿态的实时监控,ADXL345加速度传感器采集人体静态时的倾角数据和人体动态时的重力加速度数据,将采集到的数据通过LCD1602液晶屏显示。当系统检测到人体的倾斜度大于45度,且三个正交方向上产生的合加速度大于20时,则判断老年人为跌倒状态。判断人体处于跌倒状态后,单片机会驱动蜂鸣器工作发出警报声从而提醒附近人员对其提供帮助,系统也会通过GSM通信模块向监护人发送警报信息以此提醒监护人。     

基于三轴加速度计对阈值跌倒识别算法的优化

随着社会人口老龄化程度的不断提高,越来越多的人开始关注老年群体的身心健康。老年群体平衡能力较弱、反应较迟钝,失去平衡做出自我调整反应能力弱,非常容易出现意外摔跌的情况。市面上有三类跌倒检测装置^[1]：基于视频监控的跌倒检测、基于声学的跌倒检测以及基于传感器的跌倒检测。前两种检测方法受制于环境场景,而现有的传感器检测方法对于跌倒判定准确性不高。本文通过真人多次跌倒实验获得跌倒数据,对数据多角度进行特征提取和分析,选取有价值的判断标准实现算法,最后通过实验验证该算法优于已有的跌倒识别算法。     

基于GPS/GPRS的跌倒监测终端

跌倒是导致我国65岁以上老人意外致死的首要原因.为了给老年人尤其是独居老人提供及时的跌倒报警和救助服务,本文提出一种基于GPS/GPRS的远程跌倒监测终端.该终端融合了三轴加速度计、三轴陀螺仪,实时检测人体运动状态并进行相应的算法分析,在检测到跌倒后,将位置和报警信息通过GPRS传输至远程的监控中心.此外,该终端设有手动报警和取消报警按键,避免漏报和误报.经测试,当合加速度与合角速度的阈值分别为5m/s2、25m/s2和2rad/s时,该监测终端能够准确无误的区分正常人体活动与跌倒事件并报警,并取得了较好的定位精度和通信效果.     

基于ZigBee的定位和人体跌倒检测系统

提出了一个具有跌倒定位和远程报警功能的无线跌倒监控系统。跌倒监测是基于人体跌倒过程中加速度曲线的变化特性,由三轴加速度传感器和ARM处理器实现;同时介绍了一种新颖的基于ZigBee的定位方法,当监测到人体跌倒时,一个带有跌倒位置的报警信息将立即发送到医护人员的移动手机上。实验结果表明,本系统可以100%监测到人体跌倒,提供精度为1 m的精确定位,使医护人员在5 s内收到跌倒报警信息。     

基于单片机的老人跌倒检测装置

设计了一种基于单片机的老人跌倒检测装置,采用加速度、陀螺仪传感器采集原始信号。在进行数据融合时采用自适应互补滤波算法,从频域角度消除噪声。针对该装置设计了一种计算量小的跌倒检测算法,并且加入了GPS定位装置和GSM短信模块。实验证明该跌倒检测算法计算量小、误判率低,并且能够实现精准定位。     

基于ADXL335的堆煤传感器的设计

针对基于行程开关的堆煤传感器监控信号不准确以及基于水银开关的堆煤传感器无法灵活设置动作点(倾斜角度)的局限性,提出了一种基于ADXL335三轴加速度计的新型矿用堆煤传感器的设计方案,介绍了该传感器主要电路的设计。该传感器利用加速度计的三轴角度测量功能,实现了全方位高精度测量,能将信号及时准确地传送至胶带输送机保护控制系统,防止了煤炭的持续堆积。     

基于加速度传感器的人体跌倒检测方法

针对人体跌倒检测阈值算法在由于阈值设定不当而引起的检测精度下降问题,采用支持向量机方法决定跌倒检测的阈值大小。从加速度传感器中获取人体运动信号,提取合加速度以及倾角作为分类特征,根据人体在跌倒时经过的失重、撞击地面和平稳三个阶段,建立基于阈值的跌倒检测模型。采用所建立的跌倒检测模型,分别用支持向量机方法以及人工方法设定阈值,仿真结果显示采用支持向量机设定阈值的检测效果优于对比算法,结果表明本文方法能有效识别跌倒。     

老年人跌倒检测算法的研究现状

近些年,老年人的健康问题越来越受到重视,跌倒作为影响老年人健康安全问题的主要原因之一,其研究热度一直居高不下,高质量的跌倒检测算法层出不穷.总结了跌倒检测的研究意义和现有的热门研究方法,分别从单一算法和混合算法的角度概述基于阈值、机器学习与深度学习三个方面的跌倒检测算法,介绍各算法的检测方式、判定方式、总体性能和各类单...     

跌倒检测在远程健康监管系统中的应用研究

利用三轴加速度传感器对人体活动产生的加速度信号进行采集,提出了将数据分析分割成用户终端信号的预处理和在后台处理两部分。在用户终端采取基于1-class SVM分类算法对疑似数据进行提取,在后台通过分析不同动作事件下其能量损耗的阈值范围的不同进行跌倒判断,并分析了人体在特定时域的速度、位移以及倾角作为判断跌倒的辅助判据。实验表明,该应用能够为老年人的健康提供一种新的保障。     

基于智能视觉的人体跌倒检测仿真

针对传统人体跌倒检测方法准确度低,不能在人体疑似跌倒的第一时间及时检测的问题,提出基于智能视觉的人体跌倒检测方法。根据智能视觉分析技术解析人体跌倒行为,采用加速度传感器采集人体跌倒惯性特征数据并利用加速度传感器建立三轴加速坐标,对跌倒行为作出判断。在巨大的特征量集合中,运用K-L变换方法提取出准确的加速度峰值和倾角变化值,据此设置跌倒行为检测的约束条件,完成对跌倒行为的分类。采用PSO分类器优化人体跌倒检测的SVM参数,完成人体跌倒高精准度检测。实验结果表明,所提方法的检测准确度高于对比的3种文献方法,检测时间最短,能够及时检测目标个体跌倒情况,可广泛应用于现实生活中。     

基于双目标定的独居老人摔倒检测算法

独居老人摔倒已成为一个备受关注的问题.为快速有效获取摔倒信息从而使老人得到及时救助,提出一种基于双目标定的独居老人摔倒检测算法.该算法通过色彩不变性分割前景目标（老人）,采用双目视觉标定计算人体在三维坐标中高度作为特征信息,能够有效区分易混淆动作,防止误判,提高检测准确率.实验结果表明：该算法易于实现,具有较好的鲁棒性和实时性.     

基于ADXL345的提升机容器姿态感知系统设计

为实时监测提升机容器垂直姿态,确保提升机容器发生倾斜时能够及时预警,设计了基于ADXL345的提升机容器姿态感知系统。该系统通过实时监测提升机容器与垂直方向的倾角值判断提升机容器当前的姿态,并将倾角值与报警阈值进行对比,如超出报警阈值则报警,且可通过RS485将报警信息上传至提升机监控中心,实现预警操作。     

一种基于加速度传感器的人体跌倒识别方法

为了减少老年人因跌倒而造成的伤害,及时有效地识别跌倒行为,提出了一种基于三轴加速度传感器的人体跌倒识别方法。首先将加速度传感器放置于人体腰腹位置,采集人在运动时的加速度变化数据;然后使用日常活动数据训练隐马尔科夫模型(HMM),利用老年人活动状态相对较少的特点,从测量数据与HMM的匹配程度寻找"疑似"跌倒行为;最后计算短暂时间内的身体倾角,检测人体躺卧姿态,完成跌倒识别。利用HMM和身体倾角识别跌倒,解决了生活中缺乏跌倒数据训练样本的问题,提高了某些近似行为的区分度。仿真结果表明,该方法在有效识别跌倒行为的同时,提高了正确率。     

基于VS1053和ADXL345的MP3播放器设计

为实现音频文件的播放和摇动控制,设计并实现了基于VS1053和ADXL345的MP3播放器。硬件上以SD卡作为音频、字库文件存储介质,选用芬兰公司的VS1053搭建音频解码模块,IAP15F2K61S2单片机通过SPI总线发送音频数据到VS1053解码播放,采用ADXL345完成加速度的测量。软件上使用FatFs文件系统模块挂接SD卡,高效地管理SD卡上的数据。人机界面上采用条形菜单方式进行管理,方便系统功能扩展。经过测试该播放器的播放效果良好。     

基于机器视觉的边缘缺陷检测实验装置开发

针对目前自动化课程教学内容的需求,把机器控制与图像视觉相结合,开发一套继电器外壳边缘缺陷检测的实验装置.该实验装置把机电传动控制、气动控制、机械手控制、以及图像处理技术等理论知识有机融合,其主要结构包含机器视觉与机械运动控制两大部分,整个装置可完成电机的控制、各类传感器的数据检测、机械手的运动路径规划与定点投放、图像的...     

基于无线信道状态信息的跌倒无源监测方法

针对传统基于视频或传感器的跌倒检测方法中环境依赖、空间受限等问题，提出了一种基于无线信道状态信息的跌倒无源检测方法Fallsense。该方法利用普适、低成本的商用WiFi设备，首先采集无线信道状态数据并对数据进行预处理，然后设计动作—信号分析模型，建立轻量级动态模板匹配算法以从时序信道数据中实时检测出承载真实跌倒事件的相关片段。大量实际环境下的实验表明，Fallsense可以实现较高的准确率以及较低的误报率，准确率达到95%，误报率为2.44%。与经典WiFall系统相比，Fallsense将时间复杂度从WiFall的O（mN log N）降低到O（N）（N是样本数，m是特征数），且准确率提高了2.69%，误报率下降了4.66%。实验结果表明，所提方法是一种快速高效的无源跌倒检测方法。     

基于加速度传感器的老年人跌倒检测装置设计

为了提供老年人安全保障和保护用户隐私,设计了一种基于加速度传感器的跌倒检测装置.针对独居老人的特点,结合微传感器、数字信号处理以及无线传输等技术,利用人体运动产生的加速度,提出了一种鲁棒的跌倒算法.该装置在人体佩戴实验中,可以区分出正常人体活动与跌倒事件,自动发出跌倒报警信号,从而使用户在尽可能短的时间内得到医疗救护.     

Development and characterization of a capillary-flow microfluidic device for nucleic acid detection

We have developed a capillary flow-driven microfluidic biosensor to meet the needs of diagnostics for resource-limited areas. The device combined elements of lateral flow assays and microfluidic technology resulting in a hybrid with benefits of both formats. The biosensor was achieved by bonding two pieces of polymethyl methacrylate with channels ablated by a CO₂ laser, and enclosing an absorbent pad. The channels were UV/ozone treated to increase hydrophilicity which enabled capillary flow. The absorbent pad allowed for continuous flow in the channels once filled. The application of biosensor was demonstrated by detection of DNA with a sandwich assay. The target DNA was hybridized with nucleic acid modified magnetic beads as well as Ru(bpy) ₃ ²⁺ doped silica nanoparticles. Fluorescent signals were quantified in a holder fabricated to fit in a fluorescent microtiter plate reader. The capillary flow microfluidic was capable to detect 1?pmol target. The assay format which features rapid analysis and does not require the use of pumps could allow for inexpensive point of care diagnostics in the future.     

基于无纺布检测浓度的微流控装置

目前微流控器件主要由玻璃或聚合物材料制成,而无纺布具有成本低、易加工、一次性等优点,为微流体材料提供了一种新的选择。本研究把蜡印染在无纺布上制备微流控器件,可以形成有效的蜡印通道,控制流体在内部通道扩散和流动。并把不同浓度的红色水溶性染料滴到通道中,利用图像处理算法检测其灰度值做浓度比对,发现在特定浓度下,灰度值呈现近似线性规律,可将其推广到生物医学现场检测等领域。     

基于MSP430的微弱信号检测装置

采用MSP430作为整个系统的主控制器,设计并制作了一套微弱信号检测装置,用于检测在强噪声背景下已知频率的微弱信号的幅度值,并在LCD上显示该值。最终测试表明,该系统能较好地实现微弱信号的检测,其抗干扰能力强,测量精度高。