caxapa.ru :: Делал кто-то выделение шагов по акселерометру(беговая дорожка правда)? Проблема, что шум при беге больше полезного сигнала при шаге. Два сигнала, смещены по Y для наглядности. Вроде глазом понятно, где шаг, но как процу объяснить?

Andreas (23.08.2021 15:51, просмотров: 13418)

Делал кто-то выделение шагов по акселерометру(беговая дорожка правда)? Проблема, что шум при беге больше полезного сигнала при шаге. Два сигнала, смещены по Y для наглядности. Вроде глазом понятно, где шаг, но как процу объяснить?

Ответить

- ИТОГО: Andreas(437 знак., 24.08.2021 21:32, картинка)
  - Готов протестить на "адекватность" - давно не бегал и далеко не убегу, но шагаю весьма энергично))) - Meteor(27.08.2021 19:13)
    - Так это для беговой дорожки, на ней далеко и не убежишь ) Если аксель на теле, совершенно другие данные и другая обработка нужна. - Andreas(27.08.2021 19:18)
      - Ах да, упустил что для беговой... чтож придется без меня) - Meteor(28.08.2021 06:50)
  - Спасибо! - Nikolay_Po(24.08.2021 22:30)
- я бы сделал какое-нить "скользящее среднее" для отслеживание плавающего "нулевого уровня" и с ним бы сравнивал модуль отклонения по серии отсчётов Adept(372 знак., 24.08.2021 17:21)
  - Я тоже сначала так думал. Но сам сигнал очень зависит от скорости и режима бег/шаг. Пока фильтранул экспоненциальным и далее усредняюще-дифференцирующий фильтр. Вроде теперь уже можно пороговые алгоритмы придумывать. Картинка при беге и медленном шаге Andreas(1 знак., 24.08.2021 18:17, картинка)
- Посмотрите ещё в сторону коэффициента эксцесса. Это момент 4-й степени, который позволяет выделять - и очень показательно выделять - точки изменения характера процесса. Шумы обычно близки к нормальным, а шаги в данном случае будут давать колоссальный всплеск. Если и это не поможет (бывает и такое), можно взять его производную. Там ещё есть пара хитростей вроде наложения предварительного фильтра, чтоб поддавить шумы, но тут про Калмана писали - возможно, его хватит. А ar-elec(349 знак., 24.08.2021 15:09)
  - Менял число точек вычисления в экселе от 15 до 30 и ничего хорошего не вышло. И с пред. фильтрацией и без. Пики менее выражены, чем в исходном сигнале. PS Картинка фильтрованного сигнала и Эксцесса по 20 точкам Andreas(1 знак., 24.08.2021 16:08, картинка)
  - есть подозрение, что и шумы не будут нормальными, там скорее гул мотора/биения роликов и всё такое. - Mahagam(24.08.2021 15:14)
    - ну... коэф-ту эксцесса, в общем-то, всё равно. Он при нормальном законе будет равен нулю, а при не очень нормальном - давать коэф-т отличия от нормальности. У шагов по-любому эта величина будет другой. В моём случае в линии тоже всякие разные шумы болтались, и ничё - сработало - ar-elec(24.08.2021 15:30)
- Делал. Пропускал через фильтр Калмана. - Vit(24.08.2021 10:01)
  - Вы программист - Nikolay801_(24.08.2021 10:33, ссылка)
  - А есть где туториал простой или готовый код глянуть? - Andreas(24.08.2021 10:16)
    - помогал делать дипломный проект, но потом сменили тему. собирал всяко-яко. оно даже что-то считало:) делал на MPU6050 (GY521) и EFM32G880F128 (брал демушку от Olimex). ключевое слово pedometer. припоминаются AN-602, AN-900, AN-1057 от ADI, AN3461 от Freescale. Vit(366 знак., 24.08.2021 13:06, ссылка, ссылка)
      - Спасибо, гляну. В основном там наклон, видел уже. Но и новенькое есть. - Andreas(24.08.2021 13:33)
- Есть ли сырые данные в тхт формате? - Boвa(23.08.2021 17:12)
  - По 3 осям, но полезная только Z Andreas(15 знак., 23.08.2021 17:16, ссылка, ссылка)
    - на картинке я отметил иголки красными крестиками, это оно? Nikolay801_(1 знак., 24.08.2021 09:24, картинка)
      - Да, причем сначала всегда график идет вниз и первый пик всегда отрицателен. Расчехляю Дельфи7, буду вспоминать... - Andreas(24.08.2021 10:12)
        
        в екселе Nikolay801_(27 знак., 24.08.2021 11:48, ссылка, картинка)
        
        я бы делал такЪ Nikolay801_(685 знак., 24.08.2021 10:33)
        
        Спасибо, что пнули в правильном направлении! Дальше сам полетел ) - Andreas(24.08.2021 21:26)
        
        Да, я так и делал(питоном), в экселе так красиво не вышло, не знаю так его. Только я фильтровал с большой и малой(отклонение - амплитуду) постоянной времени. Большая - наклон дорожки и постоянная составляющая, малая - средняя амплитуда шума. И ловлю пики. И пропуски/ложняк, это видно даже на хорошем сигнале при беге 9км/ч. Наверно надо будет поиграть с окнами и временами. Тем более фактически нужен каденс(число шагов в мин). А что в колонке D, у меня кажет "=СУММ(#ССЫЛ!)/500" Andreas(46 знак., 24.08.2021 12:25)
        
        эээ. акселерометр на дорожке стоит??? - Mahagam(24.08.2021 12:56)
        
        Да, что-то типа такого. - Andreas(24.08.2021 13:38, ссылка)
        
        первые 500 строк нужно пропустить - Nikolay801_(24.08.2021 12:34)
- Не выделял шагов. По-моему, сделать надёжно получится по-любому затратно. Шаги могут различаться у разных людей, даже у одного человека в, зависимости темпа, от угла, от покрытия, от обуви. Nikolay_Po(883 знак., 23.08.2021 17:05)
  - Если знать интервал шага, то больше ничего и не надо ) Это беговая дорожка и скорость от 2км/ч и слабого сигнала(сверху) до бега 9км/ч и сильный сигнал с шумами мотора(снизу), есть еще и 12км/ч, но так быстро я не бегаю. Проц М4 на 64МГц, не гигагерцы телефона, но и не AVR. - Andreas(23.08.2021 17:10)
  - По-моему, на левую ногу прихрамывает. Вот такие шаги тяжеловато будет определять. Nikolay_Po(1 знак., 23.08.2021 17:09, картинка)
    - Это не измерительный прибор, ясно, что ложняк будет. Неприятен большой интервал шумов. - Andreas(23.08.2021 17:12)
      - Вроде бы нормализация сигнала - не особо ресурсозатратная задача. - s_h_e(23.08.2021 17:19)
        
        Начитался гугла, а там от Фурье до нейросети интервал решений, вот и прифигел немного. А простые варианты не пошли. - Andreas(23.08.2021 17:22)
        
        Ну вот, гляньте перечень функций. Рекомендую попробовать arm_correlate_q31(). 32 бита будет сложнее переполнить. Для пробы должно хватить быстродействия. Nikolay_Po(183 знак., 23.08.2021 17:34, ссылка)
        
        Не понял, что с чем коррелировать? Время шага от 0.3 до 1.2сек примерно, это от 40 до 140 отсчетов при 110от/с. - Andreas(23.08.2021 17:50)
        
        Берёте кусок сигнала, скажем, 1с. И вычисляете модуль автокорреляции этого куска. Видите пики. Если внутри куска всего один шаг - получите один пик. Если больше - то комбинацию корреляций каждого пика с каждым. По положение пика модуля автокорреляции на оси времени, указывает на положение пика энергии шага в пределах окна данных. Nikolay_Po(263 знак., 23.08.2021 17:56)
        
        Ну Фурье. АВРка дохлая на таких частотах вам ещо и спляшет. - mse homjak(23.08.2021 17:31)
- гугел? >>> - SciFi(23.08.2021 16:50, ссылка)
  - Уже прошелся по этому и подобному. В основном для весьма затратные алгоритмы телефонов или учебные алгоритмы с чистыми сигналами. - Andreas(23.08.2021 16:55)
    - Вот что-то симпатичное >>> - SciFi(23.08.2021 17:53, ссылка, ссылка)
      - Попробовал готовое, пусть инфа останется на память. Andreas(670 знак., 27.08.2021 09:35, youtube)
      - О, спасибо, на гитхабе я искал - этого не нашел. Автокорреляцию считают... - Andreas(23.08.2021 18:00)
        
        Нормально. После фильтрации ФНЧ 3Гц, пишут, можно проредить отсчёты до 20Гц. Очень хорошо! Ресурсов наверняка хватит. - Nikolay_Po(23.08.2021 18:06)

Микроконтроллеры