本发明专利技术公开的一种用于测量人体手部运动速度的非接触式静电探测方法，涉及一种非接触式手部运动速度测量方法。本发明专利技术包括如下步骤：步骤一：布设能检测到人体手部运动静电信号的多极板探测阵列；步骤二：采集监测环境中的静电信号；步骤三：将该采集到的静电感应信号电势值与预设判据对比；步骤四：记录步骤二中检测到的人体手部运动在每个极板上所产生的静电感应信号的波峰值，读取每个极板上紧随波峰值的过零点时刻；步骤五：根据公式即可获得人体手部的运动速度。本发明专利技术将非接触式静电探测技术应用于对人体手部运动速度的测量中，可减小人体手部速度测量技术的工作死角区，降低人体手部运动测速探测系统的设计复杂程度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种非接触式手部运动速度测量方法，尤其涉及，属于静电探测领域。
技术介绍
目前应用于反恐侦察、安防监控、医疗护理等领域的人体监控技术的发展方向是研究具有抗干扰性能好、虚警率低、工作死角区小、逻辑算法简单以及系统布设方便的新体制探测技术。人体探测技术在反恐监测领域有着广泛的重要应用，如随时掌握独居人员在居住场所的活动状态。目前红外探测及图像模式识别技 术在人体探测领域得到广泛的应用。红外探测技术利用人体的红外辐射信号来感知人体目标的存在，但是由于室内存在加热、照明等发射红外信号的设备，同时在室外环境中存在光照等红外辐射源，使得该技术的虚警率偏高。另外红外探测技术只能探测到人体目标是否存在，而无法识别目标的姿态动作；图像模式识别技术常用于识别人体的姿态动作，但是在摄像头的视频死角区域无法发挥作用，此外为了排除非人体目标的干扰，图像模式识别技术需要采用复杂的逻辑算法设计。静电探测技术利用运动中物体所带的静电实现对目标的探测识别。“Triboelectrification of houseflies(Musca domestic L. )walking on syntheticdielectric surfaces，，Mcgonigle D F, Jackson C W and Davidson J L 2002J. Electrostat. 54 167-177中首次提出对爬行中的昆虫进行静电探测的方法。受此启发，“Electrification of human body by walking^icker T 2006 J. Electrostat. 64 10-16通过安装在人身体上的静电计对运动中人体电势的变化进行了研究。由于一切运动的物体都会带上静电，因此将静电探测方法应用于识别人体是可行的，国内外均未将非接触式静电探测方法应用于人体识别。“An adaptive Kalman-based Bayes estimation technique to classifylocomotor activities in young and elderly adults through accelerometers，，R.Muscillo, M. Schmid, S. Conforto and T. D，Alessio, Med. Eng. Phys. 32,849-859(2010)、“Detection of pedestrians in far-infrared automotive night vision usingregion-growing and clothing distortion compensationR. Oj Malley, E. Jonesa,and M. Glavin, Infrared.Phys. Techn. 53,439-449(2010)、“Human detection using amobile platform and novel features derived from a visual saliency mechanism^S.Montabone, and A. Soto, Image. Vision. Comput. 28, 391-402 (2010)中分别通过在人体手部安装传感器、红外探测技术及图像模式识别技术实现对人体手部的测速。然而由于室内存在加热、照明等发射红外信号的设备，同时在室外环境中存在光照等红外辐射源，使得应用于人体手部运动测速的红外探测技术的误差率偏高。图像模式识别技术常用于对人体运动速度的测量，但是在摄像头的视频死角区域无法发挥作用，此外为了排除非人体目标的干扰，图像模式识别技术需要采用复杂的逻辑算法设计；穿戴式传感器网络能够有效地测量人体手部的运动速度，但由于需要将探测器安装在人体手部上，存在着使用不方便的缺陷，同时将会对人体手部的运动状态造成影响。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是利用非接触式静电探测方法测量人体手部运动速度，同时解决人体手部运动探测技术存在的工作死角区大和探测系统与逻辑算法设计复杂的问题。本专利技术公开了一种用于测量人体手部运动速度的非接触式静电探测方法，该方法将非接触式静电探测技术应用于对人体手部运动速度的测量中，可减小人体手部速度测量技术的工作死角区，降低人体手部运动测速探测系统的设计复杂程度。本专利技术的目的是通过下述技术方案实现本专利技术公开的一种用于测量人体手部速度的非接触式静电探测方法具体实现步骤如下步骤一布设能检测到人体手部运动静电信号的多极板探测阵列，所述探测阵列包括至少一组多极板探测单元；多极板探测单元由四个极板组成，四个极板分成两对，两对极板间的连线互相垂直，每对极板间距离为d，d < 20cm,四个极板位置布置呈正方形；极板间距离为d相对于人体手部运动距离较小，分析的运动距离d所用的时间相对于人体手部运动时间较小，因此测得的速度即为人体实时运动速度；步骤二 采集监测环境中的静电信号，所述的静电信号是每个时刻探测系统获取的静电感应信号电势值；步骤三将该采集到的静电感应信号电势值与预设判据对比，如果该静电感应信号与该预设判据相同，则认为检测到了人体手部运动的存在；步骤四记录步骤二中检测到的人体手部运动在每个极板上所产生的静电感应信号的波峰值，读取每个极板上紧随波峰值的过零点时刻；定义中首先探测到静电感应信号的极板与其相对的极板组成极板对一，极板对一中首先探测到静电感应信号的极板为极板1，另一个极板为极板2;另一对极板为极板对二，极板对二中首先探测到静电感应信号的极板为极板4，另一个极板为极板3 ;分别读取多极板探测单元中极板I,极板2，极板3，极板4采集到的紧随波峰值的过零点时刻^ t2, t3, t4 ；步骤五:根据公式本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于测量人体手部速度的非接触式静电探测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：布设能检测到人体手部运动静电信号的多极板探测阵列，所述探测阵列包括至少一组多极板探测单元；多极板探测单元由四个极板组成，四个极板分成两对，两对极板间的连线互相垂直，每对极板间距离为d，四个极板位置布置呈正方形；步骤二：采集监测环境中的静电信号，所述的静电信号是每个时刻探测系统获取的静电感应信号电势值；步骤三：将该采集到的静电感应信号电势值与预设判据对比，如果该静电感应信号与该预设判据相同，则认为检测到了人体手部运动的存在；步骤四：记录步骤二中检测到的人体手部运动在每个极板上所产生的静电感应信号的波峰值，读取每个极板上紧随波峰值的过零点时刻；定义中首先探测到静电感应信号的极板与其相对的极板组成极板对一，极板对一中首先探测到静电感应信号的极板为极板(1)，另一个极板为极板(2)；另一对极板为极板对二，极板对二中首先探测到静电感应信号的极板为极板(4)，另一个极板为极板(3)；分别读取多极板探测单元中极板(1)，极板(2)，极板(3)，极板(4)采集到的紧随波峰值的过零点时刻t1,t2,t3,t4；；步骤五：根据公式即可获得人体手部的运动速度。FDA00001848534800011.jpg...
【技术特征摘要】
1.一种用于测量人体手部速度的非接触式静电探测方法，其特征在于，包括如下步骤 步骤一布设能检测到人体手部运动静电信号的多极板探测阵列，所述探测阵列包括至少一组多极板探测单元；多极板探测单元由四个极板组成，四个极板分成两对，两对极板间的连线互相垂直，每对极板间距离为d，四个极板位置布置呈正方形； 步骤二 采集监测环境中的静电信号，所述的静电信号是每个时刻探测系统获取的静电感应信号电势值； 步骤三将该采集到的静电感应信号电势值与预设判据对比，如果该静电感应信号与该预设判据相同，则认为检测到了人体手部运动的存在； 步骤四记录步骤二中检测到的人体手部运动在每个极板上所产生的静电感应信号的波峰值，读取每个极板上紧随波峰值的过零点时刻；定义中首先探测到静电感应信号的极板与其相对的极板组成极板对一，极板对一中首先探测到静电感应信号的极板为极板(I)，另一个极板为极板(2);另一对极板为极板对二，极板对二中首先探测到静电感应信号的极板为极板(4)，另一个极板为极板(3);分别读取多极板探测单元中极板(I)，极板(2)，极板(3)，极板(4)采集到的紧随波峰值的过零点时刻t” t2, t3, t4 ；； 步骤五:根据公2.根据权利要求I所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏斐，陈曦，唐凯，崔占忠，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。