技术与验证

算法在手机里跑,结论要能被复核

这一页讲清楚三件事:数据处理链路、几个关键设计,以及我们用什么数据验证过。

链路

从传感器到一份 CSV

全部在手机端完成。没有云端推理,也没有把原始信号发出去再算一遍。

1采集加速度 + 角速度,约 50 Hz
2预处理去重力、带通滤波、质量标记
3特征峰值、步间期、频带能量、相位
4指标步频步幅、变异、不对称、eLow / eHigh、PCI
5输出界面展示、CSV 导出、按需备份
设计

三个不太一样的决定

不做步事件切分也能描述步态

很多手机步态方案依赖“先切出每一步,再算指标”。一旦漏检或多检,后面的数字全偏。 PDGait 用两个频带的滑动窗能量来描述整段行走:低频看重心的起伏,高频看落地的冲击。 窗口可以重叠,不需要每一步都切得完美。

频带能量滑窗自适应基线
窗口 1 窗口 2 窗口重叠,不依赖逐步切分

把“稳不稳”和“左右差多少”分开看

步频和步速描述走了多少、走得多快,但看不出每一步之间的差异。 我们把步间期的变异、左右周期的相位差、支撑期差异和相位协调指数分开计算, 让“走得快”和“走得稳”不再混在一个分数里。

步时变异相位不对称PCI
左右 左右 左右 相邻步之间的间隔,就是变异的来源

密钥不进安装包

APK 可以被反编译,所以 App 里没有对象存储的密钥。 上传时先向云函数申请一个只对单条记录有效、十分钟过期的地址, App 拿到地址后直接把文件写进私有桶。云函数只授予上传权限,没有删除和读取。

预签名子账号最小权限HTTPS
App 云函数 校验 + 签名 私有桶 COS 要地址 PUT 密钥只在云函数环境变量里
验证

三层数据,三种问题

公开数据看算法边界,专家标注看检测质量,真实采集看重复性。

1,356 段公开步态数据。参考设备 100 Hz,覆盖不同速度和转身,用于核对计步与事件检测的误差边界。
22 名受试者、60 Hz 采集、逐帧人工标注。分别看窗口级检出率和误报率,不混在一起报。
53 份真实手机扫描,43 份合格,10 名健康受试者,18 个人与位置的组合。用来看同一个人重复测量的稳定性。
结论

验证之后,我们确认了几件事

  • 放置位置会改变绝对值。裤子口袋和上衣口袋的 eHigh 差别很大,不同位置的数字不能直接比较。
  • 手机型号也会。换一台手机,能量类指标的尺度会变。跨设备比较趋势,目前不成立。
  • 上衣口袋的 eHigh 重复性最好。要做同一个人前后的趋势,优先用这个组合。
  • 步幅是估算值。它来自步频和身高的回归模型,不是测距,别拿它当卷尺。
  • 样本仍然小。10 名健康受试者的参考区间只能当内部质控基线,不是人群常模。

已知局限

  • 没有做走道测距的金标准校准。
  • 手机型号和佩戴松紧度没有完全分层。
  • 公开数据集的采样率和手机端不同,回放结果不能直接等同于手机性能。
  • 全部结果都是研究性质,没有经过临床验证。
声明:以上内容属于方法学验证,不是临床试验结果, 不构成对任何疾病筛查、诊断或疗效的判断。

需要方法细节或合作评估

指标定义、验证方案、原始数据格式说明都可以提供。请说明机构、用途和伦理审批情况。