基于MEMS三轴加速度传感器的摔倒检测 被引量：56

1

作者 刘鹏 卢潭城 +2 位作者 吕愿愿 邓永莉 陆起涌 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期570-574,共5页

摔倒作为人体活动的一部分,是影响人体健康的一大因素,尤其对病人和老年人而言,摔倒检测至关重要。基于MEMS三轴加速度传感器采集的人体活动加速度信号,提出了一种基于固定阈值的信号幅度向量滑动平均法SVMSA。该方法根据人体活动时的... 摔倒作为人体活动的一部分,是影响人体健康的一大因素,尤其对病人和老年人而言,摔倒检测至关重要。基于MEMS三轴加速度传感器采集的人体活动加速度信号,提出了一种基于固定阈值的信号幅度向量滑动平均法SVMSA。该方法根据人体活动时的加速度信号特征,利用预先设定的阈值对加速度信号幅度向量SVM的滑动平均SVMSA进行判决,同时使用差分信号幅度域DSMA区分快速跑步等剧烈运动,准确实现了人体的摔倒检测。主要优势在于分析并区别了人体快速跑步等剧烈运动对摔倒检测的影响。通过对8位实验者的测试,该算法实现了94.4%的精确度。实验表明该算法能够较为准确地实现人体的摔倒检测。 展开更多

关键词 传感器应用 摔倒检测 三轴加速度传感器

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基于最优二叉决策树分类模型的奶牛运动行为识别 被引量：24

2

作者 王俊 张海洋 +1 位作者 赵凯旋 刘刚 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第18期202-210,共9页

针对奶牛行为分类过程中决策树算法构建主观性强、阈值选取无确定规则,易导致分类精度差的问题,该文提出一种基于最优二叉决策树分类模型的奶牛运动行为识别方法,首先选取描述奶牛腿部三轴加速度数值大小、对称性、陡峭程度、变异程度... 针对奶牛行为分类过程中决策树算法构建主观性强、阈值选取无确定规则,易导致分类精度差的问题,该文提出一种基于最优二叉决策树分类模型的奶牛运动行为识别方法,首先选取描述奶牛腿部三轴加速度数值大小、对称性、陡峭程度、变异程度、不确定性及夹角的24个统计特征量,其次通过构建ROC(receiver operating characteristic,ROC)曲线获得各统计特征量的最佳行为类别分组方式及最优阈值,然后利用信息增益作为最优二叉决策树划分属性的选择标准,最终构建最优二叉决策树分类模型对奶牛运动行为进行分类识别。试验结果表明,该分类模型能够有效区分奶牛的站立、平躺、慢走、快走、站立动作、躺卧动作6种运动行为,平均准确率、平均精度、平均F1值分别为76.47%、76.83%、76.57%,相较传统的ID3(iterative dichotomiser 3,ID3)决策树算法分别高5.71、5.4和5.61个百分点,分别高于K-means聚类算法7.51、8.02和7.77个百分点,优于支持向量机算法6.77、6.72和6.57个百分点。该方法可为提高奶牛行为分类精度提供有效的理论支撑。 展开更多

关键词 数据采集 数据处理 算法 行为分类 三轴加速度计 无线腿部传感器 ROC曲线 二叉决策树

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基于三轴加速度传感器人体姿态识别的特征选择 被引量：15

3

作者 范书瑞 贾雅亭 刘晶花 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期427-436,共10页

为解决人体运动模式识别中姿态分类问题,详细研究了人体姿态识别的特征选择.通过统计三轴加速度传感器的x轴、y轴、z轴等信号,获得标准差、偏度和峰度等117种特征.将Fisher score、relief-F和Chi square 3种算法与层次分类方法相结合选... 为解决人体运动模式识别中姿态分类问题,详细研究了人体姿态识别的特征选择.通过统计三轴加速度传感器的x轴、y轴、z轴等信号,获得标准差、偏度和峰度等117种特征.将Fisher score、relief-F和Chi square 3种算法与层次分类方法相结合选择出特征子集,采用支持向量机对动作进行分类.实验表明,利用3种特征选择算法所选择出的特征集有助于较高精度地识别站立、坐和躺3种静态动作以及走、上楼、下楼3种动态动作,且有利于后续进行低复杂度在线识别方法研究. 展开更多

关键词 三轴加速度传感器 特征选择 人体姿态识别 支持向量机

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三轴运动加速度计（GT3X）测量青春期少年（11～14岁）身体活动能耗预测方程的建立和检验 被引量：11

4

作者 朱琳 陈佩杰 《中国体育科技》 CSSCI 北大核心 2014年第3期73-77,共5页

研究目的：针对青春期少年建立基于走跑与非走跑运动为基础的三轴运动加速计能耗预测方程。研究方法：80名11～14岁初中生（每岁20人，男、女各半）按性别、年龄分成实验组（60人）和验证组（20人），同步佩戴CosmedK4b。和ActiGraphGT3... 研究目的：针对青春期少年建立基于走跑与非走跑运动为基础的三轴运动加速计能耗预测方程。研究方法：80名11～14岁初中生（每岁20人，男、女各半）按性别、年龄分成实验组（60人）和验证组（20人），同步佩戴CosmedK4b。和ActiGraphGT3X对受试者进行8种常见身体活动测试。采用逐步回归方法，通过实验组建立以K4b2实测能耗值为因变量，以A巴。、Aes2、A氏。、Ⅵ喝、年龄、性另q、身高、体重等为自变量，建立回归方程。将身体活动分为走跑类、走跑跳类、不规则活动类、日常活动类4种类型，通过验证组对所建方程进行验证；绝对误差和相对误差率用于验证方程预测准确性；Bland-Altman图用于确定系统偏差。结果：所建方程Y（kcal／min）=-1．471＋0．10440×体重（k）＋6．15209E-4×VMs（counts／m_in）；R2=0．693，SEE一0．82，DW：1．734；F检验P〈0．001，说明自变量与因变量存在线性关系；自变量回归系数t检验P〈0．05，说明回归系数有意义；DW值表明误差项独立，回归模型可靠。对于四类活动，方程预测绝对误差为0．58～0．63kcal／min，相对误差率为9．14％～11．81％；95％的残差均落在Bland—Altman散点图±2∞区间内，表明方程有较好的预测能力。结论：所建能耗预测方程有效，可有效监测青春期少年不同活动类型的能耗。 展开更多

关键词 青春期少年 三轴运动加速计 身体活动 能耗 预测方程

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一种基于特征增强和决策融合的人体行为识别方法 被引量：8

5

作者 宦若虹 陈月 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2016年第S2期151-155,共5页

利用三轴加速度传感器进行人体行为识别一直是传感器数据处理、模式识别领域的研究热点。加速度数据往往存在着多种动作数据难以区分的情况,特别是走、上楼、下楼这3个动作数据非常相似,这给正确识别这3种人体动作带来了较大的难度。提... 利用三轴加速度传感器进行人体行为识别一直是传感器数据处理、模式识别领域的研究热点。加速度数据往往存在着多种动作数据难以区分的情况,特别是走、上楼、下楼这3个动作数据非常相似,这给正确识别这3种人体动作带来了较大的难度。提出一种基于特征增强与决策融合的行为识别方法,通过对部分特征值进行增强处理和对多个分类结果进行决策融合来识别走、上楼、下楼这些难以区分的相似动作。实验验证,所提方法可克服由于加速度数据的相似性而导致的动作识别正确率低、识别误差大的情况,有效提高人体行为识别率,且可在实际应用中实时识别人体行为动作。 展开更多

关键词 三轴加速度传感器 行为识别 特征增强 决策融合

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基于ADXL335的堆煤传感器的设计 被引量：7

6

作者 蒋志龙 张大女 《工矿自动化》 北大核心 2012年第8期87-89,共3页

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... 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。 展开更多

关键词 煤矿 胶带输送机 堆煤传感器 三轴加速度计 角度检测 ADXL335

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内置三轴加速度计的智能鞋垫运用于足球运动训练的可行性 被引量：2

7

作者 王贝 赵德峰 +5 位作者 赵海燕 侯彬 陈贞祥 叶晶龙 王晨 任雪 《体育科研》 2023年第3期71-78,共8页

目的:通过检测智能鞋垫感知身体运动多个指标变化的准确性和有效性来探索其在足球运动训练中进行监测应用的可能性。方法:室内运动测试中,20名女足运动员依次在椭圆机上运动(Climbing)或在跑步机上快走(Walking),或以4种不同速度跑步(Ru... 目的:通过检测智能鞋垫感知身体运动多个指标变化的准确性和有效性来探索其在足球运动训练中进行监测应用的可能性。方法:室内运动测试中,20名女足运动员依次在椭圆机上运动(Climbing)或在跑步机上快走(Walking),或以4种不同速度跑步(Running1-4)10 min。受试者全程携带便携式心肺功能测试仪(IC),右髋处(GWaist)和左右脚踝处(GAnkleL,GAnkleR)佩戴GT3X+,左臂佩戴Sencewear Armband(SWA),左右鞋内放置智能鞋垫(PadL,PadR)分别测量热量消耗(CAL)、三维加速度(VA)、步数和速度。另有11名运动员参加室外球场训练测试,使用GT3X+(GWaist)、SWA、PadR和PadL分别测量VA、步数、距离和CAL。结果:室内测试结果显示所有受试者GT3X、PadR和PadL所测VA计算所得的向量的模(VM)间均显著高度相关(r=0.729~0.997)。Climbing和Running2-4阶段,PadR+L、GWaist和GAnkleR+L间步数高度相关并无显著差异性。Running1阶段,当GAnkleR+L所测步数≤30步/10秒时,三者间无显著性差异;当>30步/10秒时,PadR+L和GWaist均与GAnkleR+L差异>10%。当比较PadR+L与SWA时,除了在Walking阶段,步数差异>10%,其他阶段均无显著差异。PadR+L所测CAL与IC或SWA高度相关但显著高估了Walking阶段和低估了其他阶段(P<0.001);在Running1阶段,PadR+L和IC或SWA间的差异小于10%。在室外场地训练测试中,GWaist和PadR以及PadL所得VM间显著相关,但PadR和PadL显著高于GWaist。GWaist、SWA和PadR+L所测步数间显著相关,但PadR+L所测每10 s步数显著高于GWaist,所测总步数显著高于SWA。PadR+L测得的运动总距离和CAL与SWA无显著性差异。结论:此款智能鞋垫便于足球运动员穿戴并进行长时间监测,提供的多种运动指标数据在一些特定运动状态中比较有效,尤其适用于监测室外场地运动。 展开更多

关键词 三轴加速度 智能鞋垫 热量消耗

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跌倒检测在远程健康监管系统中的应用研究 被引量：5

8

作者 宁鸿成 滕桂法 +1 位作者 赵洋 董素芬 《微型机与应用》 2011年第6期76-78,81,共4页

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... 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。 展开更多

关键词 跌倒检测 三轴加速度传感器 1-class SVM

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三轴加速度计佩戴身体不同位置不同运动条件下能量消耗的变异性

9

作者 解浩东 尚尧 +1 位作者 欧阳一毅 罗炯 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2023年第23期3707-3713,共7页

背景:三轴加速计是评估身体活动量常用的客观测量工具之一,佩戴位置是影响其效度的关键因素,探讨佩戴位置对于身体活动量评估的影响,对实践应用具有重要意义。目的:探讨三轴加速度计Acti Graph wGT3X-BT佩戴于身体不同位置(手腕、腰、... 背景:三轴加速计是评估身体活动量常用的客观测量工具之一,佩戴位置是影响其效度的关键因素,探讨佩戴位置对于身体活动量评估的影响,对实践应用具有重要意义。目的:探讨三轴加速度计Acti Graph wGT3X-BT佩戴于身体不同位置(手腕、腰、大腿、踝)且在不同运动条件下(4,6,8 km/h)测得能量消耗的变异性,从而为正确配戴及科学使用wGT3X提供实践及理论参考。方法:15名健康男性大学生,年龄(24.8±1.7)岁,身高(174.1±4.8)cm,体质量(69.5±8.6)kg,体脂率(18.1±5.8)%,自愿参与此项试验。受试者同时佩戴三轴加速度计wGT3X(手腕、腰、大腿、踝)及METALYZER-Ⅱ肺功仪面罩,在运动跑台上完成不同运动强度的走(4 km/h正常走、6km/h快速走)、跑(8km/h中速跑)运动,以获取加速度计数、预估能耗、实测运动能耗等相关参数,利用SPSS19.0版本分析软件对获取的相关数据进行统计分析。结果与结论:(1)同一佩戴位置的加速度计在3种运动强度下所测得预估能耗及加速度计数均存在显著差异。当速度为4 km/h时,手腕、腰部三轴加速度计略微低估运动能耗,6 km/h和8 km/h时,手腕处加速度计出现较为明显的低估现象,腰部加速计出现略微高估的现象;而大腿处加速度计仅在4 km/h出现较小误差,随后便出现明显高估的趋势;踝关节位置加速度计在3种运动强度均明显高估运动能耗,所测得能耗及加速度计数最高。(2)同一运动水平下,仅腰部加速度计预估能耗与实测运动能耗达显著相关(中高度相关),为4个佩戴位置中最高,且Y轴(矢状轴)、Z轴(垂直轴)及综合向量与实测运动能耗之相关性均大于X轴(冠状轴),相关性从大至小依次为综合向量>Z轴>Y轴>X轴;同时腰部加速度计对于实测运动能耗的解释能力最高,且相对稳定,平均误差最小。(3)结论:wGT3X三轴加速度计预估能耗的准确性受佩戴位置及运动强度的影响,误差水平� 展开更多

关键词 三轴加速度计 佩戴位置 wGT3X 身体活动量 跑台

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基于三轴加速度传感器的弹体侵彻轨迹的实时计算 被引量：2

10

作者 张建新 梁宛玉 《测试技术学报》 2014年第1期69-74,共6页

针对弹体斜侵彻含有垂直墙壁的多层靶板过程中弹体轨迹严重偏转的实时计算问题,提出了由两组三轴加速度传感器来感知弹体在侵彻过程中的角度偏转变化与轨迹计算.在平面范围内由弹体侵彻常规多层靶板深度的计算公式出发,推导了安装两组... 针对弹体斜侵彻含有垂直墙壁的多层靶板过程中弹体轨迹严重偏转的实时计算问题,提出了由两组三轴加速度传感器来感知弹体在侵彻过程中的角度偏转变化与轨迹计算.在平面范围内由弹体侵彻常规多层靶板深度的计算公式出发,推导了安装两组三轴加速度传感器的弹体在含有垂直墙壁的多层靶板间弹体轨迹的实时计算公式,并通过ABAQUS有限元分析软件进行了侵彻仿真,以仿真得出的加速度数据输入MATLAB程序,比较了分别采用一组和两组加速度信号所得到的弹体轨迹,验证了该算法的有效性. 展开更多

关键词 引信 侵彻轨迹 三轴加速度传感器 斜侵彻 垂直墙壁

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利用加速传感器估算竞走运动员的步长与步频 被引量：2

11

作者 唐建军 周阳 《河南师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2019年第3期118-124,共7页

运动捕捉技术是体育训练和教学的有力助手,可以通过捕捉运动参数来辅助教练员对训练效果做出评价和调整.基于三轴加速度传感器提出一种计算竞走步长及步频的算法,实时捕捉运动员的三轴运动信息,并采用低通滤波法剔除采样数据中的噪声干... 运动捕捉技术是体育训练和教学的有力助手,可以通过捕捉运动参数来辅助教练员对训练效果做出评价和调整.基于三轴加速度传感器提出一种计算竞走步长及步频的算法,实时捕捉运动员的三轴运动信息,并采用低通滤波法剔除采样数据中的噪声干扰.基于步态周期内加速度曲线求解步频值,并建立了竞走单步步长的计算模型.测试数据表明:计算的步长和步频值准确度高、误差较小;获取训练中竞走运动员每一步态的步长和步频值,可以检测运动员技术结构的稳定性进. 展开更多

关键词 三轴加速度传感器 运动捕捉技术 步长 步频 竞走

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基于STM32的电梯运行性能分析仪的设计与实现 被引量：2

12

作者 陈飞 樊卫华 +1 位作者 张永举 顾旭波 《电子设计工程》 2018年第2期169-172,共4页

为满足电梯检验和安全评价中电梯运行性能的高精度测试与分析的需要,研制了电梯运行性能分析仪。该装置以基于STM32的嵌入式微处理器为核心,通过三轴加速度传感器测量电梯的运行过程中的速度、加速度等性能参数,提供了上述性能参数的本... 为满足电梯检验和安全评价中电梯运行性能的高精度测试与分析的需要,研制了电梯运行性能分析仪。该装置以基于STM32的嵌入式微处理器为核心,通过三轴加速度传感器测量电梯的运行过程中的速度、加速度等性能参数,提供了上述性能参数的本地存储,性能指标在线计算,离线的深度分析等功能。试验结果表明:该装置实现了电梯运行性能的便携可视化测量和准确分析,为电梯安全保障领域提供了国产化的解决方案。 展开更多

关键词 电梯 运行性能 三轴加速度 STM32

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基于多尺度熵的人体静平衡状态分析 被引量：2

13

作者 许敏华 高发荣 +1 位作者 郑潇 孙曜 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S1期385-388,共4页

针对视觉系统和本体感觉对静态稳定的影响,采用三轴加速度计获取四种不同站立状态下的人体姿态数据,引入基于多尺度熵的数据分类处理方法,将多尺度熵作为人体静立姿态数据复杂性的度量,实现不同站立状态的分类.结果表明:随着尺度的增加... 针对视觉系统和本体感觉对静态稳定的影响,采用三轴加速度计获取四种不同站立状态下的人体姿态数据,引入基于多尺度熵的数据分类处理方法,将多尺度熵作为人体静立姿态数据复杂性的度量,实现不同站立状态的分类.结果表明:随着尺度的增加,多尺度熵值曲线趋于平稳,并具有明显的区分度,能较好地对不同人体站立状态进行分类识别. 展开更多

关键词 分类识别 平衡状态 三轴加速度计 本体感觉 视觉 多尺度熵

原文传递

基于三轴加速度传感器的弹载存储测试装置 被引量：10

14

作者 张亮 张振海 +1 位作者 李科杰 李治清 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2016年第2期13-17,共5页

针对目前国内弹载存储测试装置以单通道为主,且现有的三轴测试装置也是基于单轴测试装置通过多路复用开关实现,采样同步性差、精度和速率低、存储容量小等缺点,提出了基于三轴加速度传感器的弹载存储测试装置。该装置采用AD8421芯片实... 针对目前国内弹载存储测试装置以单通道为主,且现有的三轴测试装置也是基于单轴测试装置通过多路复用开关实现,采样同步性差、精度和速率低、存储容量小等缺点,提出了基于三轴加速度传感器的弹载存储测试装置。该装置采用AD8421芯片实现了三轴微弱信号的放大,以F28335作为主控器,控制模数转换芯片ADS8556进行数据采集和转换,并将转换的数据存储至FLASH中,采样精度为16bit,三通道同步采样速率为800ksps,存储容量为2 M×16bit。对三轴弹载存储测试装置进行了地面模拟测试,测试结果表明:该存储测试装置三轴同步采样速率和采样精度高、数据存储容量大,可满足高冲击三轴加速度信号弹载存储测试要求。这为各类钻地弹和超声速巡航弹药的精确炸点控制奠定技术基础,具有重要实际工程使用价值。 展开更多

关键词 存储测试 装置 高冲击 三轴加速度信号

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高冲击加速度传感器发展现状及趋势 被引量：5

15

作者 李科杰 何昫 +2 位作者 张振海 林然 李治清 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2013年第4期6-10,16,共6页

为了给硬目标侵彻武器相关研究提供参考,本文综述了压阻式、压电式、电容式及热对流式传感器的国内外研究成果,总结了各类传感器的优缺点:压阻式线性度、灵敏度好、量程高,但受温度影响较明显;压电式具有良好的工作带宽,但零漂严重;电... 为了给硬目标侵彻武器相关研究提供参考,本文综述了压阻式、压电式、电容式及热对流式传感器的国内外研究成果,总结了各类传感器的优缺点:压阻式线性度、灵敏度好、量程高,但受温度影响较明显;压电式具有良好的工作带宽,但零漂严重;电容式工作频带较宽,但在高冲击环境下线性度较差;热对流式采用了虚拟"质量块",可达到较高量程,具有良好的抗冲击能力,但其温漂现象明显。总之,根据各类传感器的特点,由单芯片集成或多芯片组合的方式研制的三轴加速度传感器,已成为高冲击加速度传感器发展的主要方向。 展开更多

关键词 侵彻武器 三轴 高冲击 加速度传感器

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基于无线传感技术的人体姿态检测系统 被引量：3

16

作者 季宇 金彦亮 《通信技术》 2011年第11期46-48,共3页

为了提供独居老人的安全保障,设计一个无线姿态检测系统用于检测老年人的行动安全是相当必要的。这里结合了微传感器、嵌入式单片机和无线短距离通信等技术,提出一种人体姿态检测系统的设计方案。测试结果表明,该系统在人体佩戴实验中,... 为了提供独居老人的安全保障,设计一个无线姿态检测系统用于检测老年人的行动安全是相当必要的。这里结合了微传感器、嵌入式单片机和无线短距离通信等技术,提出一种人体姿态检测系统的设计方案。测试结果表明,该系统在人体佩戴实验中,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。 展开更多

关键词 姿态检测 三轴加速度传感器 无线传感技术

原文传递

三种记录间隔时间对山羊行为分类精度的影响

17

作者 郭东东 郝润芳 +3 位作者 吉增涛 钱建平 周超 梁旭娇 《科学技术与工程》 北大核心 2015年第2期254-258,共5页

引入三轴加速度传感器对山羊的行为特征进行监测,按照三种不同的记录间隔时间(1 s、2 s、3 s)分批次获取山羊的三轴加速度数据。同时,利用全程的视频监控结合动作发生的时间分析山羊的3种典型日常行为。试验结果显示:1 s和2 s的记录间... 引入三轴加速度传感器对山羊的行为特征进行监测,按照三种不同的记录间隔时间(1 s、2 s、3 s)分批次获取山羊的三轴加速度数据。同时,利用全程的视频监控结合动作发生的时间分析山羊的3种典型日常行为。试验结果显示:1 s和2 s的记录间隔时间对山羊行为模型的分类精度分别为87.75%和86.73%,无统计学差异(P>0.05);而3 s的记录间隔时间相比较前两种记录间隔显著性差异明显(P<0.05),且分类精度明显下降为74.32%。总体来说,在不影响分类模型精度的前提下,记录间隔时间可延长至2 s,这样既可以减少数据样本量与数据处理的压力,同时也可以减少人为干预对动物正常行为的应激影响。 展开更多

关键词 记录间隔时间 山羊 三轴加速度传感器 行为活动 分类精度

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