基于黑板模式的人体检测系统设计与实现

为了实现广角镜视频图像中的人体检测,设计并实现了基于黑板模式的室内人体检测系统。该系统算法通过排除非人体目标实现人体检测。实验结果表明基于黑板模式的人体检测方法有效,即使在人体局部遮挡、头部旋转和皮肤颜色差异的情况下也同样适用。为使用广角镜摄像机进行室内人体检测提供了一种可行的方法。     

可穿戴式人体姿态检测系统设计

针对临床康复中人体关节活动度检测评估和康复机器人动作示教不方便、训练参数设置繁琐等问题,设计一种价格低廉、运动数据采集方便直观的人体姿态检测系统。系统采用MPU6050惯性测量单元,利用I~2C通信实现多通道传感器数据的采集上传,在上位机LabVIEW环境下基于互补滤波算法实现人体关节角度的检测。通过与某公司生产的三维步态分析及运动训练系统进行比对,证实此系统准确可靠,并利用此系统进行卧式下肢康复训练机器人示教动作采集,实现了机器人示教功能。     

基于足底压力的人体姿态检测和行为分析方法

人体的运动姿态检测和行为分析具有广泛应用价值.设计了一种基于足底压力的人体姿态检测和行为分析系统,系统由压力采集模块、数据处理模块、无线通信模块和行为分析软件组成.姿态检测系统获取足底压力数据,采用蓝牙方式进行数据通信,行为分析软件使用支持向量机多分类方法实现坐、站、走、跑和爬楼5个经典人体姿态的区分.实验证明该系统对人体姿态具有较好的识别精度和可靠性,可以用于人体姿态检测和行为分析.     

基于深度图像的嵌入式人体坐姿检测系统的实现

以检测不良坐姿,分析人们学习工作状态为引导,设计了基于深度图像的坐姿检测系统。该系统采用3D传感器获取人体坐立时的深度图像,设计了一种基于深度阈值的快速前景提取与干扰移除方法,能快速有效的提取坐姿状态下的人体分割图。基于人体轮廓的曲线特征实现了人体关键点定位,通过人体关键点的角度、深度信息与轮廓特征,对不同的坐姿图像进行统计分析,得到了一种区分不同坐姿的判定基准,运用该基准对9种不同坐姿进行识别,平均识别率可达到90%。最后,基于Android平台设计了坐姿检测系统的应用软件,实现了坐姿检测、坐姿提醒以及姿态统计等功能,并且对学习过程进行测试,测试结果表明,本系统可以有效的检测出9种坐姿、并对不良坐姿进行提醒与统计。     

人体平衡机能检测分析系统的设计与实现

对人体平衡机能的检测和分析是判断人体是否有平衡机能障碍疾病和其平衡障碍程度的重要依据。本文设计了功能齐全、性能优良的人体平衡机能检测分析系统,提出了系统软件和硬件的实现方法,研制了该系统的样机,并进行了初步的临床应用,应用结果表明,该系统可以对人体平衡机能进行准确检测和定量分析,并可以帮助患者进行康复训练,有效地辅助医生对具有平衡功能缺陷的患者进行诊断和治疗。     

基于单片机的教室灯光控制系统设计

设计一款智慧教室的灯光控制系统,以实现教室照明系统的智能化,更好的利用能源和节约电能;该控制系统以AT89C52单片机为核心,通过外围设备分别检测教室里是否有人体的存在和教室环境中光的强度;系统会自动的根据检测到的条件;通过对环境的光信号强弱和人体存在信号检测,实现对教室灯光的智能控制,避免用电浪费。该系统同时具有手动按键开关,用于调试系统和故障实时检测。     

经络可视化研究中多通道经络检测系统的设计

经络可视化研究可以实现对人体经络的准确提取并实现经络线的三维可视化.多通道经络检测系统是经络可视化研究的重要组成部件,用于实现人体经络的准确提取.介绍了多通道经络检测系统中各模块的设计,包括:可调稳压电源模块、隔离刺激器模块、分压网络和放大隔离电路模块及A/D数据采集模块.软件方面,采用Visual C++.NET 2005平台进行程序开发,实现对人体经络阻抗信息的采集与处理,并确定经络位置.系统具有测量精度高、实时性好、操作界面友好等优点.     

基于脉搏波速度测量的动脉硬化检测系统的设计与实现

介绍了一种基于脉搏波速度检测的人体动脉硬化无创检测系统的实现。该系统采用句法模式识别、医学专家系统等智能检测技术和以微控制器为核心的检测电路，自动对脉搏波进行识别处理与分析，通过对脉搏波传导速度的分析来诊断人体动脉硬化，并能获得反映人体心脏、血管、血液和微循环等功能和状态的多项参数，能够自动产生健康评估与诊断结论。该系统主要面向家庭和社区医疗服务使用，具有很好的应用前景。     

多频多段人体生物电阻抗测量系统

人体生物电阻抗是人体体成分的重要组成部分,在一定程度上反映了人体组织的生理状况。基于此,设计了一套基于八电极的多频多段人体生物电阻抗测量系统。测量系统由单片机系统、正弦交流激励电流源、有效值检测电路等组成,实现了5～500 kHz频率范围的左右上下肢及躯干的5段测量。测试结果表明,测量系统实现了人体生物电阻抗的幅值和相位的高精度测量,幅值相对误差小于0.7%,相位绝对误差小于0.8°。     

在康复理疗系统中基于人体部位的多人检测跟踪方法

针对在当前康复理疗系统中人体跟踪存在的问题,需要实时观测被监视场景中的运动目标,分析描述他们的行为,通过对人体行为的理解和判断,才能得到相应的结论并做出相应的决策。提出一种基于人体部位的支持向量机分类器的方法,实现人体跟踪。这种方法能够捕捉在人体姿态和背景变化时的人体关节部位,利用训练的人体部位模型能够在人相互遮挡时正确检测人体部位。在检测阶段,选择一个人体部位子集,最大限度地提高检测概率,大大提高了在多人场景中的检测性能。在跟踪阶段,利用SVM分类器实现人体的有效跟踪。实验表明该方法能够在人体相互遮挡情况下,正确检测和跟踪人体。     

基于能量守恒的无创血糖检测传感器的设计

根据人体摄取的能量和代谢消耗的能量守恒原理,建立了对流、蒸发、辐射等与血糖浓度之间的关系,提出了一种基于能量守恒的无创血糖检测传感器的设计。设计中将湿度、温度、血氧饱和度、热辐射等传感器集成封装成一个内径Φ为15mm×50 mm无创血糖检测传感器。该传感器性能稳定,测得的数据经多项式拟合后较为理想。     

人工代谢系统综述*

从生物体新陈代谢规律出发,通过分析催化酶与各类代谢调节模式的关系建立起人工代谢系统模型。该系统能实现模式识别、故障诊断、多目标优化等功能。利用新陈代谢机理建立人工代谢方程。通过对平衡因子、抑制因子等代谢算子的调节来改变代谢物浓度,提高代谢率,从而实现新陈代谢网络的物质流量均衡和网络节点通畅,达到有效地实现各类功能优化的目的。对人工代谢系统的基础理论和典型应用进行了阐述,指出了进一步研究的方向。     

一种基于Petri网的代谢流分析方法

基于Petri网理论构建生物代谢网络模型,提出一种新的采用不等式的代谢流分析方法。以克鲁斯假丝酵母分批发酵,生产甘油的代谢网络为例,验证这种分析方法。结果表明,新分析方法,在前提假设和分析性能两方面均比采用方程式的传统方法明显优越。首先,方法允许实验数据有一定误差,使模型更加接近真实的实验系统。其次,新方法还可以做代谢模型更详细的分析:代谢流分裂比分析、敏感性分析。实际上,分析结果还可直接用于校正代谢物浓度、酶活力的边界值,为进一步研究代谢途径优化提供约束条件。     

基于C8051F020无创血压测量系统的设计

血压和脉率是人体的重要生理参数,准确地测量人体血压和脉率对人体的健康起着非常重要的作用;文中介绍了以C8051F020为核心的无创血压测量系统,从硬件和软件两个方面详细说明了设计方法;血压信号通过前端放大电路和滤波电路后,经过单片机采集后运算得到血压值和脉率值,最后系统通过LCD动态实时显示测量的结果,同时给出了在遇到异常情况时处理的方法,保证了无创血压测量的安全性;经过实验表明,使用方便灵活,具有较高的临床应用价值。     

代谢计算在分子稳定性分析中的应用

本文总结了人工代谢算法当前的主要应用领域,分析了信息技术在分子模拟分析中的发展趋势,给出了应用于分子稳定性分析时的代谢计算编码设计模式。并以几种常见分子为例,基于代谢计算分析了物质的稳定性。分析结果表明了该方法的可行性和有效性。     

Estimation of the kinetic energy dissipation in fall-arrest system and manikin during fall impact

Fall-arrest systems (FASs) have been widely applied to provide a safe stop during fall incidents for occupational activities. The mechanical interaction and kinetic energy exchange between the human body and the fall-arrest system during fall impact is one of the most important factors in FAS ergonomic design. In the current study, we developed a systematic approach to evaluate the energy dissipated in the energy absorbing lanyard (EAL) and in the harness/manikin during fall impact. The kinematics of the manikin and EAL during the impact were derived using the arrest-force time histories that were measured experimentally. We applied the proposed method to analyse the experimental data of drop tests at heights of 1.83 and 3.35 m. Our preliminary results indicate that approximately 84-92% of the kinetic energy is dissipated in the EAL system and the remainder is dissipated in the harness/manikin during fall impact. The proposed approach would be useful for the ergonomic design and performance evaluation of an FAS. STATEMENT OF RELEVANCE: Mechanical interaction, especially kinetic energy exchange, between the human body and the fall-arrest system during fall impact is one of the most important factors in the ergonomic design of a fall-arrest system. In the current study, we propose an approach to quantify the kinetic energy dissipated in the energy absorbing lanyard and in the harness/body system during fall impact.     

人工代谢算法在铝板轧制中的应用(英文)

铝板轧制过程的控制是板材生产过程自动化中的重要环节。针对该过程,本文提出一种人工代谢算法。通过算法中的人工酶对轧制过程进行辨识,通过建立代谢平衡方程对控制目标进行优化,通过对代谢方程中的反应速率、平衡常数和抑制因子进行调节来获取实时的控制优化值,建立一个分布式离散事件系统来对系统进行监控,并通过控制实例说明了该算法的优越性。所提出的控制系统成功地应用于某铝材厂的铝板轧制过程,节约了时间成本,提高了生产效益。     

A CAD system for multi-style thermal functional design of clothing

Designing clothing with good thermal functional performance is very demanding and time-consuming if we follow traditional design methods. An innovative method consisting of a CAD system, allowing the designer to perform multi-style clothing thermal functional design on a customized virtual human body, is presented in this paper. The new functionalities of the virtual system provide the abilities to perform intelligent design of different clothing styles and materials for different body parts according to individual design requirements, namely design of various categories of clothing, such as hat, coat, trousers, gloves and shoes in the same design scheme. The designed clothing can be worn on a virtual human body and set in various wearing scenarios. The thermal behaviors in the human body-clothing-environment are simulated to predict the thermal performance of clothing and thermal response of the human body at multi-parts. 2D/3D visualization and animation of the simulation results are presented to help the designers to preview and determine whether the thermal performance of clothing is satisfactory and then obtain feedback to improve their designs iteratively.     

Development of a wrist-worn calorie monitoring system using bluetooth

Methods and tools for monitoring real-time human body information in daily life are required for advanced healthcare. In this study, a method for estimating energy expenditure during health exercises was evaluated and a wrist-worn sensing system based on the method was developed. Pulse monitoring was used to calculate energy expenditure by estimating oxygen uptake from a correlation between heart rate and oxygen uptake. Bluetooth technology was utilized for sending data by wireless communication. By the newly developed system, energy expenditure during exercise can be estimated considering individual difference and distinguishing changes in grade or load. Our goal is to construct a miniaturized wearable system that monitors vital signs and has many applications for healthcare. The study suggests that a wearable pulse sensing system proposed could provide useful information for healthcare.     

The Additivity of Values of Energy Expenditure of Simultaneously Performed Simple Muscular Tasks

A study was carried out to compare the sum of independently determined net rates of energy expenditure for two or three simple muscular tasks and the net rate of energy expenditure for the simultaneous performance of the same tasks. Three simple tasks were used: one-armed cranking of an ergometer, one-armed static pulling against resistance, and walking. Eight configurations representing all possible combinations of the simple tasks were examined.

The results showed that for seven of the eight configurations, the sum of the net rates of energy expenditure for the simple tasks significantly exceeded the net rate of energy expenditure for simultaneous performance. For four of these configurations, the discrepancy was 20 per cent or larger.

The results are discussed in terms of kinesiology, i.e. the science of movement of the body, and their implications for both work design and possible systems of standard metabolic data.