基于人工智能的冲锋衣失温检测方法与系统技术方案

本发明专利技术涉及人工智能领域，具体涉及一种基于人工智能的冲锋衣失温检测方法与系统。方法包括：根据穿着者的冲锋衣与内层织物的摩擦声音强度、以及不同身体部位温差的方差获取穿着者的冲锋衣紧贴程度；根据冲锋衣紧贴程度获取权重系数；根据权重系数获取预设时间段内所有穿着者的加权平均温度序列、加权平均活动程度；根据穿着者温度序列与加权平均温度序列的相似度确定温度离群程度，根据穿着者活动程度与加权平均活动程度的差值确定活动程度离群程度，结合温度离群程度、活动离群程度确定穿着者的失温程度。本发明专利技术提高了极限条件下团队内失温检测的精度和实时性。内失温检测的精度和实时性。

【技术实现步骤摘要】
基于人工智能的冲锋衣失温检测方法与系统


[0001]本专利技术涉及人工智能、物联网、数据分析
，具体涉及一种基于人工智能的冲锋 衣失温检测方法与系统。

技术介绍

[0002]由于一些探险队伍、勘探队伍、登山队伍会经历一些较为严峻的低温环境，容易造成人 体失温。目前较为简便的判断人体失温的方法是读取人体关键位置的温度，但在剧烈运动中， 穿戴传感器可能会因为漏风、运动摩擦导致温度读数不准，因此失温检测精度较差。

技术实现思路

[0003]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种基于人工智能的冲锋衣失温检测方 法与系统，所采用的技术方案具体如下：
[0004]一种基于人工智能的冲锋衣失温检测方法，该方法包括：
[0005]采集穿着者的冲锋衣与内层织物的摩擦声音，获取预设时间段内摩擦声音强度；采集穿 着者不同身体部位的温度数据，获取预设时间段内同一身体部位的温差；
[0006]根据摩擦声音强度的均值和方差、以及不同身体部位温差的方差获取穿着者的冲锋衣紧 贴程度；将穿着者的冲锋衣紧贴程度归一化，获取每个穿着者的权重系数；根据权重系数获 取预设时间段内所有穿着者的加权平均温度序列，根据权重系数获取所有穿着者的加权平均 活动程度；
[0007]根据每个穿着者温度序列与加权平均温度序列的相似度确定温度离群程度，根据每个穿 着者活动程度与加权平均活动程度的差值确定活动程度离群程度，结合温度离群程度、活动 离群程度确定穿着者的失温程度。
[0008]优选地，所述穿着者的冲锋衣紧贴程度具体为：
[0009][0010]其中，U
i
为穿着者i的冲锋衣紧贴程度，mean(S
i
)为穿着者i的摩擦声音强度的均值， STD(S
i
)为穿着者i的摩擦声音强度的方差，STD(T
i
)为穿着者i的不同身体部位温差的方差。
[0011]优选地，所述摩擦声音强度具体为摩擦声压。
[0012]优选地，所述预设时间段具体为3分钟，所述摩擦声音的采样间隔为1s，所述温度数据 的采样间隔为2s。
[0013]优选地，所述将穿着者的冲锋衣紧贴程度归一化，获取每个穿着者的权重系数之前，包 括：
[0014]将所有穿着者分为若干对穿着者，或若干对穿着者与一名孤立穿着者；根据每对穿着者 活动程度的比值生成权值系数，根据权值系数获取该对穿着者的加权平均温度，根
据权值系 数获取该对穿着者的加权平均冲锋衣紧贴程度；
[0015]所述将穿着者的冲锋衣紧贴程度归一化，获取每个穿着者的权重系数具体为：将所有对 穿着者的加权平均冲锋衣紧贴程度归一化，获取每对穿着者的权重系数。
[0016]优选地，所述穿着者活动程度为摩擦声音强度均值与方差的乘积。
[0017]优选地，所述将所有穿着者分为若干对穿着者，或若干对穿着者与一名孤立穿着者包括：
[0018]根据冲锋衣紧贴程度的差异以及体温相似度获取不同穿着者的身体特征相似度，根据任 意两个穿着者的身体特征相似度，利用匹配算法将所有穿着者两两匹配，若穿着者总数为奇 数，则所有穿着者分为若干对穿着者与一名孤立穿着者，若穿着者总数为偶数，则所有穿着 者分为若干对穿着者。
[0019]优选地，所述匹配算法为KM匹配算法。
[0020]优选地，所述不同穿着者的身体特征相似度具体为：
[0021][0022]其中，R(A,B)表示穿着者A与穿着者B的身体特征相似度，T
A
、T
B
分别为穿着者A、 穿着者B的温度序列，SIM()为相似度函数，U
A
、U
B
分别为穿着者A、穿着者B的冲锋衣 紧贴程度，abs()为绝对值函数。
[0023]一种基于人工智能的冲锋衣失温检测系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并 可在处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现基于人工智能的冲锋 衣失温检测方法的步骤。
[0024]本专利技术实施例至少具有如下有益效果：
[0025]本专利技术结合物联网技术，引入摩擦声音参数，综合所有队员的温度数据、摩擦声音数据 分析冲锋衣紧贴程度，为队伍基准参考信息(加权平均活动程度、加权平均温度序列)的获 取，提供了整合方法(权重系数)，从而能够快速得到表征效果更佳的参考信息，进而提高 队伍成员失温检测的温度；进一步地，通过队伍成员匹配，剔除孤立信息，并在匹配对内初 步确定平均温度、平均活动程度，提高了参与队伍基准参考信息运算的每个数值的精度，从 而提高了队伍基准参考信息的精度和失温检测的精度，并且实时性较好。
具体实施方式
[0026]为了更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合较佳 实施例，对依据本专利技术提出的一种基于人工智能的冲锋衣失温检测方法与系统，其具体实施 方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。在下述说明中，不同的“一个实施例”或“另一 个实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点 可由任何合适形式组合。
[0027]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人 员通常理解的含义相同。
[0028]下面具体的说明本专利技术所提供的一种基于人工智能的冲锋衣失温检测方法与系统的具体 方案。
[0029]户外极限条件下，人们一般穿着冲锋衣(也称为户外夹克)，本专利技术结合该场景下
的特 性进行失温检测与预警。本专利技术的使用对象包括探险队伍、勘探队伍、登山队伍等，队伍中 人员穿着冲锋衣，团队在野外较为极端或者较为困难环境下进行探险、勘探或者挑战等任务。
[0030]本专利技术一个实施例提供一种基于人工智能的冲锋衣失温检测方法，该方法包括以下步骤：
[0031]步骤1，采集穿着者的冲锋衣与内层织物的摩擦声音，获取预设时间段内摩擦声音强度。 采集穿着者不同身体部位的温度数据，获取预设时间段内同一身体部位的温差。
[0032]现有技术中，传感器的精度会受到运动、漏风等因素的影响。本专利技术从进行野外任务的 团队(队伍)角度出发，首先收集队伍内所有成员的数据，然后对所有队员的数据进行综合 分析，避免传感器灵敏度、精度对失温检测的影响。进一步的，野外执行任务的队伍通常穿 着冲锋衣，从而实现防风、防雨，结合这一特性，为了提高失温检测的精度，本专利技术引入了 新的数据，即冲锋衣与内层织物的摩擦声音，结合这一数据可以分析队伍内队员的衣物紧贴 程度以及活动情况，从而提高队伍基准参考信息(加权平均活动程度、加权平均温度序列) 的精度。
[0033]本实施例中，声音采集装置具体采用MEMS麦克风，摩擦声音强度具体采用摩擦声压 衡量。由于织物和身体接触的松紧程度无法直接通过应力测量的方式进行确定，而冲锋衣是 一种外穿的织物，会与内层织物发生摩擦，进而产生声音信息。首先读取MEMS麦克风的 声压信息，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于人工智能的冲锋衣失温检测方法，其特征在于，该方法包括：采集穿着者的冲锋衣与内层织物的摩擦声音，获取预设时间段内摩擦声音强度；采集穿着者不同身体部位的温度数据，获取预设时间段内同一身体部位的温差；根据摩擦声音强度的均值和方差、以及不同身体部位温差的方差获取穿着者的冲锋衣紧贴程度；将穿着者的冲锋衣紧贴程度归一化，获取每个穿着者的权重系数；根据权重系数获取预设时间段内所有穿着者的加权平均温度序列，根据权重系数获取所有穿着者的加权平均活动程度；根据每个穿着者温度序列与加权平均温度序列的相似度确定温度离群程度，根据每个穿着者活动程度与加权平均活动程度的差值确定活动程度离群程度，结合温度离群程度、活动离群程度确定穿着者的失温程度。2.如权利要求1所述的一种基于人工智能的冲锋衣失温检测方法，其特征在于，所述穿着者的冲锋衣紧贴程度具体为：其中，U
i
为穿着者i的冲锋衣紧贴程度，mean(S
i
)为穿着者i的摩擦声音强度的均值，STD(S
i
)为穿着者i的摩擦声音强度的方差，STD(T
i
)为穿着者i的不同身体部位温差的方差。3.如权利要求1所述的一种基于人工智能的冲锋衣失温检测方法，其特征在于，所述摩擦声音强度具体为摩擦声压。4.如权利要求1所述的一种基于人工智能的冲锋衣失温检测方法，其特征在于，所述预设时间段具体为3分钟，所述摩擦声音的采样间隔为1s，所述温度数据的采样间隔为2s。5.如权利要求1所述的一种基于人工智能的冲锋衣失温检测方法，其特征在于，所述将穿着者的冲锋衣紧贴程度归一化，获取每个穿着者的权重系数之前，包括：将所有穿着者分为若干对穿着者，或若干对穿着者与一名孤立穿着者；根据每对穿着者活动...

【专利技术属性】
技术研发人员：任超，王军华，焦海霞，张靖，卜远芳，李昊茵，
申请(专利权)人：洛阳职业技术学院，
类型：发明
国别省市：