基于Tsfresh-RF特征提取的人体步态识别算法

作者：张晓东; 陈炜^*; 孙玉超; 魏丽璞

来源：计算机系统应用, 2021, 30(06): 168-175.

DOI：10.15888/j.cnki.csa.007930

• 惯性传感器
• 特征提取
• 步态识别
• 随机森林

惯性传感器(IMU)由于尺寸小、价格低、精度高以及信息实时性强等优点,在人体运动信息的获取与控制等方面得到广泛应用,但在步态识别的时间序列特征提取和步态环境数据等方面还存在着明显的局限.本文针对人体下肢步态识别特征提取的复杂性及适用性差等问题,提出基于Tsfresh-RF特征提取的人体步态识别新方法.首先,利用IMU获取的人体步态数据集,构建基于Tsfresh时间序列特征提取和随机森林(RF)的人体步态识别算法模型.其次,采用该算法对人体不同传感器位置进行实验,完成爬梯、行走、转弯等9种人体运动步态的识别.最后,实验结果表明所提方法平均分类准确率达到91.0%,显著高于传统的支持向量机(SVM)与朴素贝叶斯(NB)等方法的识别结果.此外,本文所提基于Tsfresh-RF特征提取的人体步态识别算法具有很好的鲁棒性,将为后续下肢外骨骼机器人的控制提供有利依据.

• 单位
  天津理工大学中环信息学院; 天津理工大学