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《基于android的人體運(yùn)動(dòng)計(jì)步器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、基于Android的人體運(yùn)動(dòng)計(jì)步器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 摘要：隨著Android智能手機(jī)的進(jìn)一步普及，針對(duì)Android智能手機(jī)內(nèi)嵌的加速度傳感器進(jìn)行研究，利用人體行走過程中加速度傳感器采集數(shù)據(jù)信息的變化規(guī)律，實(shí)現(xiàn)對(duì)行人腳步探測(cè)與計(jì)步系統(tǒng)。該系統(tǒng)內(nèi)容包括兩部分：行人運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理模塊設(shè)計(jì)和行人腳步識(shí)別探測(cè)模塊設(shè)計(jì)，能夠有效的實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)采集、預(yù)處理、步態(tài)探測(cè)和計(jì)步的功能。 關(guān)鍵詞：Android；加速度傳感器；步態(tài)探測(cè) 中圖分類號(hào)：TP393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044（2016）15-0094-04 Abstr
2、act：WiththefurtherpopularizationofAndroidsmartphones，aimedattheaccelerationsensorembeddedintheAndroidsmartphoneconductastudy，basedonthechanginglawofthedatainformationcollectedbytheaccelerationsensorduringthewalkingprocessofhumanbodytorealizethepedestriandetectionandmeasu
3、rementsystem.Thesystemconsistoftwoparts：dataacquisitionandpretreatmentmoduledesignandpedestriandetectionmoduledesign，itcaneffectivelyachievethemovementofdataacquisition，pre-processing，gaitdetectionandstepcounterfunction. Keywords：Android；accelerationsensor；gaitdetection
4、8 隨著科技的發(fā)展，多功能智能設(shè)備的應(yīng)用越來越受到人們的關(guān)注，智能手機(jī)作為人們工作生活中的必需品，不斷地為人們帶來快捷和方便。同時(shí)，由于人們對(duì)日常健康的關(guān)注程度逐漸增加，渴望能夠?qū)崟r(shí)獲得自身的運(yùn)動(dòng)量以便對(duì)運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行規(guī)劃。當(dāng)今市場(chǎng)上，常用的人體運(yùn)動(dòng)量檢測(cè)應(yīng)用多為計(jì)步器，但在實(shí)際使用中需要額外的硬件設(shè)備。本文將以Android平臺(tái)為例，介紹智能手機(jī)計(jì)步器系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)、開發(fā)流程，實(shí)現(xiàn)僅依靠智能手機(jī)的日常運(yùn)動(dòng)計(jì)步器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)?！ ?系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)分析 1.1Android及傳感器 Android是一種基于Linux平臺(tái)的開放源代碼的操作
5、系統(tǒng)[1]，主要用于便攜設(shè)備。Android系統(tǒng)采用分層架構(gòu)，分為四層：應(yīng)用程序?qū)?、?yīng)用程序框架層、系統(tǒng)運(yùn)行庫層和Linux內(nèi)核層。Android系統(tǒng)具有優(yōu)秀的多種傳感器支持特性，可支持加速度傳感器、陀螺儀、磁力計(jì)、溫度傳感器、壓力傳感器等多種傳感器。在Android平臺(tái)下開發(fā)基于傳感器的應(yīng)用時(shí)，只需在程序注冊(cè)相應(yīng)的傳感器監(jiān)聽器即可，因此本文選用Android平臺(tái)進(jìn)行計(jì)步器系統(tǒng)的開發(fā)?！ ?.2開發(fā)環(huán)境 系統(tǒng)主要包括兩大模塊：行人運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理模塊和行人腳步識(shí)別探測(cè)模塊。行人運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理模塊基于Android手機(jī)內(nèi)部嵌入
6、的加速度傳感器開發(fā)，將加速度傳感器監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理后，送入行人腳步識(shí)別探測(cè)模塊，根據(jù)行人腳步運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)存在周期性，得到行人是否完成單步的運(yùn)動(dòng)。本系統(tǒng)主要運(yùn)行Android8SDK和Eclipse共同開發(fā)，實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)采集、預(yù)處理、步態(tài)探測(cè)和計(jì)步的功能。 2系統(tǒng)設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)主要分為數(shù)據(jù)采集與處理和腳步探測(cè)兩大部分。 2.1數(shù)據(jù)采集與處理模塊設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)采集模塊主要通過Android手機(jī)內(nèi)部嵌入的加速度傳感器進(jìn)行運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的采集，由于手機(jī)內(nèi)部加速度傳感器通常受到體積的限制，精度不高。因此，需要對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，本模塊采
7、用截止頻率為0.25Hz的一階低通濾波，濾除連續(xù)數(shù)據(jù)序列中存在的數(shù)據(jù)波動(dòng)、畸變點(diǎn)等?！ ?.2腳步探測(cè)模塊設(shè)計(jì) 腳步探測(cè)模塊主要根據(jù)人體行走過程中加速度出現(xiàn)的周期性正弦變化特征，采用波峰檢測(cè)的原理，通過檢測(cè)加速度正弦波中連續(xù)波峰和波谷個(gè)數(shù)來識(shí)別步態(tài)[2]，若檢測(cè)到兩個(gè)連續(xù)的波峰則記為一步。但由于運(yùn)動(dòng)規(guī)律或行走過程中人體的抖動(dòng)等影響，加速度數(shù)據(jù)會(huì)產(chǎn)生偽波峰或偽波谷，進(jìn)而導(dǎo)致步態(tài)的誤判[3]。因此，基于波峰檢測(cè)的計(jì)步算法中，需要甄別偽波峰與偽波谷，獲得真實(shí)步態(tài)信息。為濾除偽波峰與為波谷，提高步態(tài)探測(cè)算法精度，需要解決一下幾個(gè)問題： 1）
8、濾除無效震動(dòng)：由于移動(dòng)終端的嵌入式傳感器受到成本、體積等因素的限制，精度不高，容易受到輕微震動(dòng)的影響。本文通過實(shí)驗(yàn)測(cè)得，在靜止?fàn)顩r下，合加速度在9.7附近波動(dòng)，且范圍較小。本文設(shè)定加速度波動(dòng)范圍為0.3，即
