基于红外阵列传感器的室内人员监测系统的设计
发布时间：2022-09-28 16:33
随着我国迅速进入老龄化社会,智能家居养老产品的研究和开发得到了广泛的关注。为了保证独居老人的安全,通常采用安装摄像头或佩戴传感器的方法对老人的活动状态进行监测。然而,这两种技术在使用上都具有一定的局限性:摄像头的使用让老人觉得隐私受到侵犯,而穿戴式传感器的使用又相对不便且老人经常忘记佩戴。为此,本论文针对智能居家养老中的老人监护问题,设计了一个基于低分辨率红外阵列传感器的室内人员监测系统。具体研究内容如下:1.详细阐述了使用低分辨率红外阵列传感器实现室内人员监测的工作原理,以及使用低分辨率红外图像实现人员活动状态识别的算法。通过分析发现采用支持向量机（Support Vector Machine,SVM）进行室内人员的姿态识别,需要人工提取特征值且提取特征值过程复杂。为此,本文进一步分析了采用卷积神经网络技术进行室内人员姿态识别的方法。2.基于松下Grid-eye的8×8红外阵列传感器设计了一个室内人员活动状态的红外热像采集系统。系统由服务器和采集设备两部分组成,两者之间通过RM04无线WiFi模块连接。采集设备由STC12系列单片机控制,可对探测区域实现最大速率为10帧/秒的温度采集...
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题的研究背景及意义
1.2 室内人员监测技术国内外研究现状
1.3 论文的主要内容和结构安排
1.3.1 论文主要内容
1.3.2 论文章节安排
第二章 红外阵列传感器监测系统的相关技术
2.1 红外阵列传感器技术
2.1.1 红外阵列传感器简介
2.1.2 红外传感器探测原理
2.2 基于低分辨率红外阵列传感器的人体状态识别方法
2.2.1 人体检测
2.2.2 基于支持向量机的人体姿态识别
2.3 基于卷积神经网络的室内人员姿态识别相关理论
2.3.1 基于卷积神经网络的人体姿态识别原理
2.3.2 反向传播法
2.4 本章小结
第三章 基于红外阵列传感器的红外热成像采集系统的设计
3.1 系统总体架构
3.2 红外采集设备的硬件设计
3.2.1 红外阵列传感器的选型思路和电路设计
3.2.2 主控器的选型思路和电路设计
3.2.3 无线通信模块选型思路和电路设计
3.3 红外采集设备的软件设计
3.3.1 主程序模块
3.3.2 串口中断模块
3.3.3 数据采集模块程序设计
3.4 图像显示模块的软件设计
3.4.1 通信模块的实现
3.4.2 数据处理模块的实现
3.4.3 伪彩色图像显示
3.5 系统调试和测试
3.5.1 系统测试
3.5.2 图像显示模块GUI测试
3.6 本章小结
第四章 基于卷积神经网络的室内人员姿态识别
4.1 基于卷积神经网络的室内人员姿态识别流程
4.2 室内人员姿态图片数据集的建立
4.3 室内人员姿态识别模型的建立
4.4 实验细节
4.5 实验与分析
4.5.1 模型对比试验
4.5.2 不同室温下室内人员姿态识别对比试验
4.6 本章小结
总结与展望
论文工作总结
未来研究展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]2014年全国伤害监测系统老年跌倒/坠落病例特征分析[J]. 耳玉亮,段蕾蕾,叶鹏鹏,汪媛,纪翠蓉,邓晓,高欣,金叶,王临虹. 中华流行病学杂志. 2016 (01)
[2]基于三轴加速度传感器和电子罗盘的人体摔倒监测系统[J]. 陈天华,张小驰,许继平,李景涛. 测控技术. 2015(02)
[3]智能家居系统中人体定位技术研究进展[J]. 杨轶星,刘永敬,焦学军,王春慧,綦宏志,周鹏,张力新,万柏坤,明东. 中国生物医学工程学报. 2013(06)
[4]基于RFID的室内人员定位系统的设计与实现[J]. 闫保中,张帅,张宇. 应用科技. 2011(11)
[5]关于电磁波的探讨[J]. 董子良,肖伟成. 中国新技术新产品. 2011(05)
[6]区域细化的RFID室内定位算法[J]. 陈聪传,程良伦. 计算机应用与软件. 2011(01)
[7]欧姆龙采用MEMS技术将非接触温度传感器灵敏度提高至原来的7倍[J]. 传感器世界. 2010(10)
[8]超声波定位系统的设计[J]. 华蕊,郝永平,杨芳. 国外电子测量技术. 2009(06)
[9]WiFi技术研究及应用[J]. 陈文周. 数据通信. 2008(02)
[10]NFC技术及其应用[J]. 韩露,桑亚楼. 移动通信. 2008(06)
硕士论文
[1]老年人活动监测系统的设计与实现[D]. 李吉龙.延边大学 2017
[2]基于运动传感器的老年人活动智能识别与应用开发[D]. 王小均.重庆大学 2016
[3]基于手机传感器的人类复杂行为识别方法的研究[D]. 贾博轩.黑龙江大学 2015
[4]基于GPS伪卫星的室内无线定位系统[D]. 王琳.华东师范大学 2012
[5]主动式红外成像监控系统的研究与设计[D]. 祝鑫.燕山大学 2009
[6]红外摄像复杂背景下人体识别方法研究[D]. 邓树国.吉林大学 2007
本文编号：3682003
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题的研究背景及意义
1.2 室内人员监测技术国内外研究现状
1.3 论文的主要内容和结构安排
1.3.1 论文主要内容
1.3.2 论文章节安排
第二章 红外阵列传感器监测系统的相关技术
2.1 红外阵列传感器技术
2.1.1 红外阵列传感器简介
2.1.2 红外传感器探测原理
2.2 基于低分辨率红外阵列传感器的人体状态识别方法
2.2.1 人体检测
2.2.2 基于支持向量机的人体姿态识别
2.3 基于卷积神经网络的室内人员姿态识别相关理论
2.3.1 基于卷积神经网络的人体姿态识别原理
2.3.2 反向传播法
2.4 本章小结
第三章 基于红外阵列传感器的红外热成像采集系统的设计
3.1 系统总体架构
3.2 红外采集设备的硬件设计
3.2.1 红外阵列传感器的选型思路和电路设计
3.2.2 主控器的选型思路和电路设计
3.2.3 无线通信模块选型思路和电路设计
3.3 红外采集设备的软件设计
3.3.1 主程序模块
3.3.2 串口中断模块
3.3.3 数据采集模块程序设计
3.4 图像显示模块的软件设计
3.4.1 通信模块的实现
3.4.2 数据处理模块的实现
3.4.3 伪彩色图像显示
3.5 系统调试和测试
3.5.1 系统测试
3.5.2 图像显示模块GUI测试
3.6 本章小结
第四章 基于卷积神经网络的室内人员姿态识别
4.1 基于卷积神经网络的室内人员姿态识别流程
4.2 室内人员姿态图片数据集的建立
4.3 室内人员姿态识别模型的建立
4.4 实验细节
4.5 实验与分析
4.5.1 模型对比试验
4.5.2 不同室温下室内人员姿态识别对比试验
4.6 本章小结
总结与展望
论文工作总结
未来研究展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]2014年全国伤害监测系统老年跌倒/坠落病例特征分析[J]. 耳玉亮,段蕾蕾,叶鹏鹏,汪媛,纪翠蓉,邓晓,高欣,金叶,王临虹. 中华流行病学杂志. 2016 (01)
[2]基于三轴加速度传感器和电子罗盘的人体摔倒监测系统[J]. 陈天华,张小驰,许继平,李景涛. 测控技术. 2015(02)
[3]智能家居系统中人体定位技术研究进展[J]. 杨轶星,刘永敬,焦学军,王春慧,綦宏志,周鹏,张力新,万柏坤,明东. 中国生物医学工程学报. 2013(06)
[4]基于RFID的室内人员定位系统的设计与实现[J]. 闫保中,张帅,张宇. 应用科技. 2011(11)
[5]关于电磁波的探讨[J]. 董子良,肖伟成. 中国新技术新产品. 2011(05)
[6]区域细化的RFID室内定位算法[J]. 陈聪传,程良伦. 计算机应用与软件. 2011(01)
[7]欧姆龙采用MEMS技术将非接触温度传感器灵敏度提高至原来的7倍[J]. 传感器世界. 2010(10)
[8]超声波定位系统的设计[J]. 华蕊,郝永平,杨芳. 国外电子测量技术. 2009(06)
[9]WiFi技术研究及应用[J]. 陈文周. 数据通信. 2008(02)
[10]NFC技术及其应用[J]. 韩露,桑亚楼. 移动通信. 2008(06)
硕士论文
[1]老年人活动监测系统的设计与实现[D]. 李吉龙.延边大学 2017
[2]基于运动传感器的老年人活动智能识别与应用开发[D]. 王小均.重庆大学 2016
[3]基于手机传感器的人类复杂行为识别方法的研究[D]. 贾博轩.黑龙江大学 2015
[4]基于GPS伪卫星的室内无线定位系统[D]. 王琳.华东师范大学 2012
[5]主动式红外成像监控系统的研究与设计[D]. 祝鑫.燕山大学 2009
[6]红外摄像复杂背景下人体识别方法研究[D]. 邓树国.吉林大学 2007
本文编号：3682003
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/3682003.html
