[发明专利]一种基于无线信号的动作检测和识别的方法

摘要

本发明公开了一种基于无线信号的动作检测和识别的方法，涉及无线网络和普适计算领域，尤其涉及一种基于无线信号的动作检测和识别的方法。该方法利用人体运动对无线信号的干扰，采用通用无线设备采集无线信号数据，对数据进行去噪处理后提取与运动速度相关联的特征对动作进行识别。使用一个或多个通用无线设备采集无线信号数据，通过多路无线信号数据的相关性对无线数据进行去噪处理，并从无线数据中提取出与人体运动速度相关的特征对运动进行检测和识别。基本步骤包括：数据采集、数据去噪、数据分段、特征提取、模型训练、动作识别。

主权项

1.一种基于无线信号的动作检测和识别的方法，其特征在于：使用一个或多个通用无线设备采集无线信号数据，通过多路无线信号数据的相关性对无线数据进行去噪处理，并从无线数据中提取出与人体运动速度相关的特征对运动进行检测和识别；它包括具体步骤为：数据采集步骤，通过对接收到的无线信号的强度进行测量；数据去噪步骤，对多路信号进行主成分分析(PCA,Principal component analysis)，获取噪声最低的数据成分；数据分段步骤：数据经过去噪处理后，需要对动作进行检测和分段，利用信号的方差信息来判断是否有动作；当有动作发生时，无线信号强度将有明显波动，通过其方差变大来进行判断，或者通过PCA的特征向量的平滑度来进行判断；当判断有动作发生后，对动作进行切分；在识别时依据分段后的动作信息来识别具体动作；运动特征提取步骤，采用对无线信号数据进行时频分析获取无线信号在不同频率上的强度；模型训练步骤，系统对离线数据集的训练，通过采集不同动作对应的无线信号来建立训练数据集；动作识别步骤，动作识别方法采用隐马尔可夫模型(HMM，Hidden Markov Model)实现；运动特征提取步骤中，所述时频分析方法包括短时傅立叶变换(STFT，Short‑time Fourier transformation)和小波变换(Wavelet transform)；短时傅立叶变换通过对信号加窗的方式，将信号分帧，计算每一帧信号的傅立叶变换值，获取信号在不同频率上的强度，每一帧信号将产生一个强度矢量，矢量中每一个数据表示信号在本帧中的某个频率上的强度；所述小波变换获取每一帧信号在各个频段上的信号强度矢量。