CoughTrigger：基于耳塞 IMU 的咳嗽检测激活器及其能效优先灵敏度时间序列分类器
机器学习
2021-11-09 v1 信号处理
摘要
持续性咳嗽是呼吸道相关疾病的主要症状。尤其在 COVID-19 大流行期间，利用可穿戴设备检测咳嗽的研究关注日益增加。在所有使用的传感器类型中，麦克风最广泛地用于检测咳嗽。然而，处理音频信号所需的高功耗阻碍了在电池受限的商业可穿戴产品（如耳塞）上持续进行基于音频的咳嗽检测。我们提出 CoughTrigger，其利用耳塞中较低功耗的传感器——惯性测量单元（IMU）——作为咳嗽检测激活器，以触发更高功耗的传感器进行音频处理与分类。它能够以最小电池消耗作为待机服务全天候运行，并在从 IMU 检测到候选咳嗽时触发基于音频的咳嗽检测。此外，IMU 的使用带来了咳嗽检测特异性提升的好处。我们在 45 名受试者上进行了实验，我们的基于 IMU 的模型在留一受试者交叉验证下取得了 0.77 的 AUC 分数。我们还通过在自由生活数据上的验证以及设备端实现验证了其有效性。
引用
@article{arxiv.2111.04185,
title = {CoughTrigger: Earbuds IMU Based Cough Detection Activator Using An Energy-efficient Sensitivity-prioritized Time Series Classifier},
author = {Shibo Zhang and Ebrahim Nemati and Minh Dinh and Nathan Folkman and Tousif Ahmed and Mahbubur Rahman and Jilong Kuang and Nabil Alshurafa and Alex Gao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.04185},
year = {2021}
}