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摘要：针对人体摔倒监测范围有限的缺点，本文提出一种基于智能手机加速传感的人体摔倒检测算法。该算法以采集到的加速度为时间序列，求得对应的合加速度，通过shen算子滤波后，求得相应的阈值，当采集的加速度超过阈值后，通过智能手机向急救中心报警，实验结果表明，该算法能够利用现有的技术设备，在人体摔倒检测中能取得较好的效果。
关键词：加速传感器；智能手机；Shen算子；摔倒检测 、
【分类号】TP391.41；TP274
1.引言
随着3G与物联网时代的快速发展，智能手机与人们形影相随。手机的物理运动与人体的物理运动相一致，智能手机的加速度可以跟踪感知人体的运动规律。
近年来，对人体的摔倒检测的技术有很多，最常见的是加速度分析，美国的Li等[1 ]设计一种由三轴加速度计和三轴陀螺仪组成的装置佩戴于人体胸部和大腿部，并通过实验设置两部位各自的和加速度和角速度阈值，具备较强的时效性，但是其误判主要来源于单时间点对应的传感信息不具备描述人体运动过程的完备性。
本文提出一种基于智能手机加速传感器的人体摔倒检测算法，算法采用Shen滤波对采集到的加速度做进一步处理，并以合加速度作为判断标准，当合加速度超过实验得到的阈值时，通过智能手机向救援中心报警。
2.Android手机坐标系三维数学模型
根据以上图像可以看出，人体摔倒时加速度超过了 ，通过实验训练结果，摔倒时合加速度最大能达到 。
所有实验结果说明，当合加速度值超过阈值 时，人体处于摔倒状态（包括向前摔倒、向后摔倒和侧向摔倒），系统就会自动报警，本文提出的跌倒检测算法能在0.2s内检测出人体摔倒，因此具有较强的时效性和更高的正确率。
5.小结
本文基于智能手机三轴加速传感的基础上，提出用合加速度作为判断人体摔倒的标准，采用shen滤波对合加速度数据进行平滑处理，并求出跌倒时阈值，设计出人体摔倒的检测算法，实验证明了本文方法的可行性和准确性。然而，仅用合加速度检测人体摔倒不能取得满意的结果，结合摔倒时方向角的变化来判断人体摔倒是本文下一步将研究的重点，对于远程医疗服务的发展有着重大的意义。
参 考 文 献
[1] Li Qiang，Stankovic J A，Hanson M A，et al.Accurate，Fast Fall Detection Using Gyroscopes and Accelerometer-Derived Posture Information / / Proc of the 6th International Workshop on Wearable and Implantable Body Sensor Networks.Berkeley，USA，2009：138 - 143.
[2] Shen J， Castan S. An Optimal Linear Operator for Step Edge Detection[J]， CVGIP ：Graphical models and image processing， 1992， 54（2）： 112-133.
[3] 冯夫健， 张乾， 林鑫， et al. 基于数字图像处理的奶瓶牛奶液面定位方法[J]. 微计算机信息， 2012， 28（10）： 411-412，465.
[4] WELCH G，BISHOP G. An introduction to the Kalman filter[EB/OL].[2011-09-06].http： / /kjen.dk /bib /kj /2001% 20An% 20Introduction%20to%20the%20Kalman%20Filter.pdf.
关键词：加速传感器；智能手机；Shen算子；摔倒检测 、
【分类号】TP391.41；TP274
1.引言
随着3G与物联网时代的快速发展，智能手机与人们形影相随。手机的物理运动与人体的物理运动相一致，智能手机的加速度可以跟踪感知人体的运动规律。
近年来，对人体的摔倒检测的技术有很多，最常见的是加速度分析，美国的Li等[1 ]设计一种由三轴加速度计和三轴陀螺仪组成的装置佩戴于人体胸部和大腿部，并通过实验设置两部位各自的和加速度和角速度阈值，具备较强的时效性，但是其误判主要来源于单时间点对应的传感信息不具备描述人体运动过程的完备性。
本文提出一种基于智能手机加速传感器的人体摔倒检测算法，算法采用Shen滤波对采集到的加速度做进一步处理，并以合加速度作为判断标准，当合加速度超过实验得到的阈值时，通过智能手机向救援中心报警。
2.Android手机坐标系三维数学模型
根据以上图像可以看出，人体摔倒时加速度超过了 ，通过实验训练结果，摔倒时合加速度最大能达到 。
所有实验结果说明，当合加速度值超过阈值 时，人体处于摔倒状态（包括向前摔倒、向后摔倒和侧向摔倒），系统就会自动报警，本文提出的跌倒检测算法能在0.2s内检测出人体摔倒，因此具有较强的时效性和更高的正确率。
5.小结
本文基于智能手机三轴加速传感的基础上，提出用合加速度作为判断人体摔倒的标准，采用shen滤波对合加速度数据进行平滑处理，并求出跌倒时阈值，设计出人体摔倒的检测算法，实验证明了本文方法的可行性和准确性。然而，仅用合加速度检测人体摔倒不能取得满意的结果，结合摔倒时方向角的变化来判断人体摔倒是本文下一步将研究的重点，对于远程医疗服务的发展有着重大的意义。
参 考 文 献
[1] Li Qiang，Stankovic J A，Hanson M A，et al.Accurate，Fast Fall Detection Using Gyroscopes and Accelerometer-Derived Posture Information / / Proc of the 6th International Workshop on Wearable and Implantable Body Sensor Networks.Berkeley，USA，2009：138 - 143.
[2] Shen J， Castan S. An Optimal Linear Operator for Step Edge Detection[J]， CVGIP ：Graphical models and image processing， 1992， 54（2）： 112-133.
[3] 冯夫健， 张乾， 林鑫， et al. 基于数字图像处理的奶瓶牛奶液面定位方法[J]. 微计算机信息， 2012， 28（10）： 411-412，465.
[4] WELCH G，BISHOP G. An introduction to the Kalman filter[EB/OL].[2011-09-06].http： / /kjen.dk /bib /kj /2001% 20An% 20Introduction%20to%20the%20Kalman%20Filter.pdf.