基于加速度傳感器的人體能耗檢測系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、人體能耗檢測在科學(xué)健身、體育訓(xùn)練、臨床醫(yī)療和運(yùn)動減肥等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，其目的是對人體能耗進(jìn)行精確的量化和評估，協(xié)助提供科學(xué)有效的健康運(yùn)動計劃。
　　智能手機(jī)作為一種新興的信息化終端，具有豐富的軟件應(yīng)用及多種高精度傳感器的集成，其中加速度傳感器可以用于計算人體能耗，智能手機(jī)為長期檢測和記錄人體的運(yùn)動能耗提供了良好的技術(shù)支撐。隨著運(yùn)動健身和科學(xué)健身的理念的進(jìn)一步普及，基于智能手機(jī)平臺的人體能耗檢測系統(tǒng)，由于具有低成本、便攜性、實時性和

2、易用性等諸多傳統(tǒng)能耗測量方法不具備的優(yōu)點，已逐漸成為人體能耗檢測領(lǐng)域中最熱門的研究方向之一，本文所做的研究，具有非常廣闊的市場應(yīng)用前景。
　　本文在深入了解人體能耗檢測的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀后，首先研究了人體能耗檢測的相關(guān)理論和算法、加速度傳感器技術(shù)的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀，以及基于加速度傳感器進(jìn)行能耗計算的可行性分析，并設(shè)計了智能手機(jī)上的加速度傳感器數(shù)據(jù)的采集方案和數(shù)據(jù)預(yù)處理的具體方法；其次基于現(xiàn)有能耗算法存在的問題，提出了通過實時自動檢測人

3、體運(yùn)動強(qiáng)度從而實現(xiàn)智能調(diào)整能耗計算方法的可行性方案，現(xiàn)有能耗算法主要存在能耗計算不準(zhǔn)確、對手機(jī)的放置位置有要求和運(yùn)動模式固定等問題，而現(xiàn)實環(huán)境中的人體運(yùn)動充滿著復(fù)雜性、多樣性和不確定性，現(xiàn)有能耗算法雖然在實驗室條件下能達(dá)到較高的精度，卻難以模擬真實環(huán)境下的復(fù)雜的人體運(yùn)動，本文從運(yùn)動力學(xué)的基礎(chǔ)理論出發(fā)，首先構(gòu)建了基于加速度傳感器的人體能耗計算方程，然后提出了智能手機(jī)實時運(yùn)動強(qiáng)度識別算法，最后將運(yùn)動強(qiáng)度和人體身體特征指數(shù)這兩個與人體能耗密切

4、相關(guān)的參數(shù)融入到人體能耗計算方程，最終實現(xiàn)對不同運(yùn)動強(qiáng)度下的人體能耗的實時和精確計算；最后本文實現(xiàn)了一套基于Android智能手機(jī)平臺的人體運(yùn)動能耗檢測系統(tǒng)，功能包含用戶管理、數(shù)據(jù)采集、能耗檢測、運(yùn)動計劃制訂、運(yùn)動能耗分析和健康指導(dǎo)等功能。
　　綜上所述，本文主要完成了基于加速度傳感器的人體能耗檢測系統(tǒng)，實現(xiàn)了在智能手機(jī)上的運(yùn)動數(shù)據(jù)采集，運(yùn)動能耗測量和分析，能耗數(shù)據(jù)的可視化展示。系統(tǒng)具有較高的測量精度、穩(wěn)定性和設(shè)備兼容性，簡單易用