[发明专利]检测多功能传感器设备的运动

说明书

技术领域

本发明涉及运动捕捉系统，尤其涉及检测运动捕捉系统中的运动。

背景技术

运动捕捉系统获得关于人或其他主体在物理空间中的位置和移动的数据，并可使用该数据作为计算系统中的某一应用的输入。可能有许多应用，如出于军事、娱乐、体育和医疗目的。例如，人的运动可被映射到三维(3-D)人类骨架模型并用于创建动画人物或化身。运动捕捉系统可包括包含使用可见和不可见(例如，红外)光的系统在内的光学系统，运动捕捉系统使用相机来检测视野中的人的存在。然而，这样的系统受到可影响音频和视觉性能的振动、颠簸、摇晃、以及其他移动和扰动的损害。需要用于检测并对这些移动进行响应的技术。

发明内容

提供了一种用于检测运动捕捉系统中的3-D深度相机的运动的处理器实现的方法、运动捕捉系统和有形计算机可读存储。这样的深度相机例如被用来检测用户在视野中的移动，并将这些移动解释成对运动捕捉系统中的应用程序的控制输入。例如，用户可作出手的姿势来导航菜单、在浏览或购物体验中交互、选择要玩的游戏、或访问诸如向朋友发送消息等通信特征。或者，用户可以使用手、腿、或整个身体来控制3-D虚拟世界中的化身的移动。

深度相机在跟踪用户时的性能可被与该深度相机所处的环境相关的各种源扰乱。扰乱可包括振动，例如由于扬声器/亚低音扬声器、卡车、火车或飞机在附近经过、地震或打雷、对诸如深度相机所处的小船或轮船等交通工具的扰动、以及用户移动，如在深度相机所处的房间内跳跃、跑步、以及玩耍。扰乱还可包括深度相机的非有意移动，如在用户或家养宠物意外地扫过并移动了深度相机的情况下，以及有意移动，如在用户尝试重新定位深度相机的情况下。为了检测并考虑这些扰乱，可以使用用于高效准确地检测深度相机的移动的技术来处理来自深度相机中的加速计的信号。

在一个实施例中，提供了一种用于检测3-D深度相机的运动的处理器实现的方法。该方法包括在连续的时间点从3-D深度相机中的三轴加速计获取x-轴、y-轴、以及z-轴方向上的加速度读数的处理器实现的步骤。该方法还包括，对于每一时间点：(a)获取在x-轴、y-轴、以及z-轴中的每一个轴方向上的加速计读数的短期和长期行进平均。短期行进平均是在N1个时间点上求取的，而长期行进平均是在N2个时间点上求取的。在一种方法中，N2＝N1x1.5。在另一种方法中，1.3xN1＜N2＜1.7x N1。短期和长期平均的特定定义可造成在检测移动时的最优准确度。

该方法还包括：(b)获取x-轴、y-轴、以及z-轴中的每一个轴的加速度读数的短期和长期行进平均之间的差，(c)获取与x-轴、y-轴、以及z-轴中的每一个轴有关的差的绝对值，以及(d)基于这些绝对值来获取总和。该方法还包括(e)确定该总和是否超过阈值水平。阈值水平的特定设置可造成在检测移动时的最优准确度。如果该总和超过阈值水平，则该方法包括(f)提供检测到3-D深度相机的移动的指示。类似地，如果该总和没有超过阈值水平，则该方法还包括(g)提供没有检测到3-D深度相机的移动的指示。

在一种可能的方法中，运动跟踪过程响应于检测到3-D深度相机的移动的指示而暂停，并且运动跟踪过程随后响应于不再检测到3-D深度相机的移动的指示而恢复。响应于检测到3-D深度相机的移动的指示，经由用户界面提供指示3-D深度相机已被扰动的消息也是可能的。

提供本发明内容以用简化形式介绍在下面的说明书中进一步描述的精选概念。本发明内容并不旨在标识出所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限定所要求保护的主题的范围。

附图说明

在附图中，附图标记相同的元素彼此对应。

图1描绘了运动捕捉系统的示例实施例。

图2A描绘了图1的运动捕捉系统的示例框图。

图2B描绘图2A的运动捕捉系统的处理器的各处理框的示例。

图2C描绘图2A的运动捕捉系统的处理器的各处理框的另一示例。

图3描绘了可以在图1的运动捕捉系统中使用的计算环境的示例框图。

图4描绘了可以在图1的运动捕捉系统中使用的计算环境的另一示例框图。

图5描绘了用于检测运动捕捉系统中的相机移动的方法。

图6描绘了用于如图5的步骤500所述地跟踪个人的移动的示例方法。

图7A描绘了用于如图5的步骤502所述地处理当前时间段的加速计读数的示例方法。

图7B描绘了用于如图5的步骤502所述地处理当前时间段的加速计读数的另一示例方法。