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专利号: 2021105812119
申请人: 浙江理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-11-20
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.用于睡姿识别的头部压力数据深度学习处理方法,包括枕头,所述的枕头内部包括起支撑作用的枕头底板,所述的枕头底板上设置气囊,所述的气囊上部设置传感器底板,所述的传感器底板上设置柔性阵列式的压敏电阻传感器,所述的压敏电阻传感器上设置柔性填充物,所述的枕头底板、气囊、传感器底板、压敏电阻传感器和柔性填充物的外面包裹枕套,所述的气囊通过气管连接进气阀和气压传感器,所述的进气阀通过气管连接充气泵,所述的压敏电阻传感器、气压传感器、进气阀和充气泵连接控制电路,所述的控制电路内部设置压力采集电路,可通过所述的压敏电阻传感器采集用户头部对所述的枕头的压力分布数据,所述的压力采集电路输出数据为f(x,y),0≤f(x,y)≤MAX,其中x为行值,y为列值,MAX为信号最大值,通过所述的气压传感器测量所述的气囊的气压值,通过所述的进气阀和充气泵对所述的气囊进行充气和放气,其特征在于:所述的控制电路用于实现数据深度学习处理方法,所述的数据深度学习处理方法包括以下步骤:(1)数据预处理阶段,具体包括以下步骤:

(1-1)当f(x,y)大于αMAX,则点(x,y)的值取为上下左右四个相邻点的平均值,即f(x,y)=[f(x+1,y)+f(x-1,y)+f(x,y+1)+f(x,y-1)]/4,其中α为上限系数;

(1-2)将f(x,y)进行二值化处理,得到二值图I

(1-3)对二值图I

(1-4)对腐蚀图I

(1-5)求取I

(1-6)将f(x,y)与I

(2)深度神经网络训练阶段,具体包括以下步骤:

(2-1)采集M个用户正躺和侧躺的压力分布数据,经过步骤(1)处理并进行标注,得到F(2-2)构建深度神经网络:设置输入层、隐藏层和输出层;所述的输入层用于接收压力分布数据,所述的隐藏层的第1层和第3层为卷积层,用于提取输入压力分布数据F(2-3)利用训练数据集对深度神经网络进行迭代训练,得到训练完备的深度神经网络,具体步骤如下:(2-3-1)随机初始化(2-2)中的搭建的深度神经网络模型的参数;

(2-3-2)计算误差损失L

L

(2-3-3)采用梯度下降法,调整当前深度神经网络的参数,使得误差损失L(2-3-4)递增i的值,重复(2-3-2)和(2-3-3),当误差Li变化趋于平稳时,即连续5次满足L(3)睡姿识别阶段,具体为:所述的控制电路实时采集所述的压力采集电路输出信号g(x,y),经过步骤(1)得到G(x,y),然后输入到步骤(2)训练得到的深度神经网络中,得到正躺睡姿概率值为z