[发明专利]基于智能手机3D重力传感器的计步方法

权利要求书

1.基于智能手机3D重力传感器的计步方法，包括以下步骤：

(1) 采集重力传感器原始数据；

(2) 过滤噪声；

(3) 设定初始值平移曲线；

(4) 做一阶差分；

(5) 寻找一阶差分曲线过零点；

(6) 过滤一阶差分曲线连续的零值；

(7) 设定阈值过滤过小值转折点；

(8) 采用固定时间窗过滤；

(9) 统计有效步数。

2.根据权利要求1所述步骤，其特征在于：

所述的采集重力传感器原始数据，用于得到智能手机3D重力传感器的绝对加速度数值曲线；

所述的过滤噪声，采用中值滤波方法过滤绝对加速度数值曲线的噪声，平滑曲线，得到滤波后的绝对加速度数值曲线；

所述的设定初始值平移曲线，采用固定时间间隔的数据作平均值当初始值G₀，然后将该初始值G₀赋予滤波后的绝对加速度数值曲线，以之平移滤波后的绝对加速度数值曲线；具体来说，就是当有持续一段时间，未有大的动作发生，就将这段时间的数据作平均，作为初始值G₀，之后的数据以该初始值G₀为基准来计算；将滤波后的绝对加速度数值曲线减去初始值G₀，得到以0加速度值为中心上下波动的相对加速度数值曲线；

所述的做一阶差分，对相对加速度数据曲线做一阶差分，得到相对加速度值的一阶差分曲线；

所述的寻找一阶差分曲线过零点，具体包括以下步骤：

1) 寻找相对加速度数据曲线的峰点：峰点相对应于一阶差分曲线的点为接近或等于零的点，前面的点为正值，后面的点为负值；

2) 寻找相对加速度数据曲线的谷点：谷点相对应于一阶差分曲线的点为接近或等于零的点，前面的点为负值，后面的点为正值；

所述的过滤一阶差分曲线连续的零值，具体就是在两个分别拥有正负值点之间，如果有连续的零值点，过滤、缩减到只剩一个；

所述的设定阈值过滤过小值转折点，具体包括以下步骤：

将连续数个峰点相加求得一个平均值，并将该平均值乘以一个权值，就能得到一个峰点阈值；然后将峰点与该峰点阈值比较，超过峰点阈值者，就辨认为有效的峰点；未超过者，视为噪声过滤；同样，将连续数个谷点相加求得一个平均值，并将该平均值乘以一个权值，就能得到一个谷点阈值；然后将谷点与该谷点阈值比较，超过谷点阈值者，就辨认为有效的谷点；未超过者，视为噪声过滤；一个有效的峰点加一个临近的有效的谷点就为一个有效步；

所述的采用固定时间窗过滤，用于过滤无效振动产生的转折点，具体包括以下步骤：

两个有效步伐的时间间隔在时间窗口[0.2 s - 2.0 s]之内，时间间隔超出该时间窗口的所有步伐都应被排除；

所述的统计有效步数，用于计算经过前述步骤处理后得到的有效步数。