本发明公开一种智能手环运动监测数据分析方法,属于穿戴设备数据处理技术领域。本方法首先接收智能手环采集的加速度、陀螺仪原始传感时序数据;对原始数据执行滤波降噪、异常值剔除、采样对齐完成预处理;通过滑动窗口检测分割有效运动片段;从运动片段中提取时域、频域多维运动特征;依靠特征判别运动类型、运动强度;最终输出运动时长、活动量、运动状态报告。本方案优化原始传感数据噪声干扰问题,提升步行、跑步等运动识别准确率,可用于智能手环、手表等穿戴终端运动算法、健康后台数据分析,适用软件开发、项目申报、知识产权布局。
技术领域
本发明涉及智能穿戴、传感信号与大数据分析技术,尤其涉及一种智能手环运动监测数据分析方法。
背景技术
当前智能手环内置传感器可以持续采集人体运动数据,但传感器容易受到手部抖动、颠簸带来大量噪声原始数据;很多设备只简单统计步数,缺少对运动事件自动分段、运动类型区分能力,运动监测结果误差偏大。市面上缺少一套完整、轻量化的数据分析流程,兼顾终端算力与识别精度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:克服手环原始传感数据噪声大、运动识别单一、难以区分不同运动行为的缺陷。
为实现上述目的,本发明采用以下技术步骤:
S1、数据采集:接收智能手环加速度、陀螺仪、时间戳原始运动传感数据;
S2、数据预处理:采用滤波去除高频噪声,剔除突变异常数值,统一时序采样间隔;
S3、运动事件分割:使用滑动窗口算法区分静止区间和有效运动片段,过滤大量无效空白数据;
S4、特征提取:对有效运动片段提取均值、方差、峰值、过零率、频谱能量等多维运动特征;
S5、运动识别判定:将提取特征与判定规则/分类模型比对,识别静止、走路、快走、跑步等运动类别并计算运动强度;
S6、结果输出:生成运动类型、持续时长、活动强度的监测数据并输出保存。
进一步地,所述传感数据为三轴加速度数据、三轴陀螺仪数据中的一种或者多种组合。
进一步地,预处理滤波可选用中值滤波或者低通滤波。
进一步地,运动强度可根据特征幅值划分低强度、中强度、高强度三个等级。
有益效果
1、对手环原始传感数据自动降噪清洗,降低外界抖动造成的数据误差;
2、自动分割有效运动片段,减少后台算力消耗;
3、可区分多种日常运动行为,不只局限计步;
4、算法流程轻量化,既可以手环本地运算,也可以云端后台批量数据分析;
5、适用智能手环、智能手表、运动健康小程序、健康监测平台等多种产品布局。