2.3. Phát hiện bước chân
Phát hiện bước là quá trình tìm kiếm các thay đổi của tín hiệu theo chu kỳ bước chân của con người. Ở đây là sự thay đổi tín hiệu gia tốc.
Có nhiều phương pháp phát hiện bước như phương pháp phương sai, phương pháp phổ tín hiệu trên miền tần số, phương pháp vận tốc, phát hiện đỉnh, phát hiện điểm không,… Sau đây tác giả sẽ phân tích chi tiết một số phương pháp điển hình.
2.3.1. Phát hiện dựa trên thay đổi phương sai
Phương pháp này lựa chọn một cửa sổ có chiều rộng 2n (gồm (2n + 1) mẫu) sau đó tính giá trị trung bình a̅̅̅n và phương sai σan của tín hiệu trong cửa sổ này theo công thức 2.2. σan = 1 2 ∗ w + 1 ∑ (aj − a̅n) 2 n+w j=n−w (2.2)
Một bước được phát hiện trong cửa sổ thứ n khi phương sai gia tốc cao hơn mức ngưỡng nhất định. Các kết quả tính giá trị trung bình phương sai gia tốc trong cửa sổ và phát hiện ngưỡng được biểu diễn trên hình 2.9.
Hình 2.9: Phát hiện dịch phương sai [4]
Hạn chế của phương pháp
Việc chọn ngưỡng là không đơn giản do giá trị phương sai dao động mạnh theo thời gian.
2.3.2. Phát hiện điểm không
Dựa trên dạng tín hiệu của Acc chúng ta thấy rằng chu kỳ của Acc lặp lại tương đồng với chu kỳ của bước chân. Như vậy có thể dựa vào số điểm 0 của tín hiệu Acc để phát hiện bước chân như trên hình 2.10. Mỗi bước tương ứng với hai lần đi qua điểm không liên tiếp.
Hình 2.10: Phát hiện điểm không [4]
Hạn chế của phương pháp
Trong trường hợp có nhiều tần số cao hơn ở gần điểm không sẽ gây ra nhầm lẫn (làm thêm bước). Ví dụ như hình 2.11, phương pháp dẫn đến việc xác định bước sai khi người dùng dừng lại, gia tốc tiến tới 0 và do ảnh hưởng của nhiễu không mong muốn sẽ thăng giáng xung quanh giá trị 0.