[发明专利]用于识别和特征化运动动作的系统和方法

权利要求书

1.一种计算机实现方法，包括：

通过计算机系统接收与表演者在某个时间段内表演的动作相关的传感器数据；

通过计算机系统并且基于所述传感器数据确定多个运动特征；及

基于所述多个运动特征，识别与表演者在所述时间段内表演的动作相关的运动动作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个运动特征包括下列一个或多个特征：

位置；

速度；

加速度；

方向；

旋转；及

转换。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传感器数据包括来自于下列一个或多个设备的数据：

加速计；

陀螺仪；

磁力仪

霍尔效应传感器；

全球定位系统；

超声波传感器；及

光学传感器。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，相对于独立于表演者的绝对参考帧的一个或多个轴，确定多个运动特征中的至少一个特征，并且，其特征还在于，相对于与表演者相关的局部参考帧的一个或多个轴，确定多个运动特征中的至少另一个特征。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定多个运动特征包括确定表演者在所述时间段开始时的方向。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，确定所述时间段内每个时间点的方向包括确定表演者的自转角和确定表演者的翻转角。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，确定表演者自转角包括：

计算与表演者局部垂直向量正交的多个单位向量；计算确定围绕所述局部垂直向量的单位向量旋转的多个角度；及

选择表演者的自转角作为多个角度中的最大角。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，确定表演者翻转角包括：

在全球参考帧中确定与表演者相关的垂直单位向量的运动。

识别所述垂直向量的运动平面；

计算所述垂直向量在所述平面上的投影；及

选择表演者的翻转角作为投影在平面上移动的弧段角度。

9.根据权利要求6所述的方法，进一步包括确定用于确定一个或多个自转角和翻转角的局部垂直向量，其中确定所述局部垂直向量基于一个或多个下列数据：

在运动动作表演之前来自一个或多个加速计的传感器数据平均值；

在运动动作表演之后来自一个或多个加速计的传感器数据平均值；

来自一个或多个与运动动作某个部分相关的加速计的传感器数据；及

来自一个或多个磁力仪的传感器数据。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定多个运动特征包括基于根据传感器数据计算的速度向量的方向和使用来自传感器数据中磁力仪传感器信息计算的磁向量的方向确定表演者的朝向。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，识别运动动作包括将多个测定的运动特征和与已知运动特征相关的一个或多个运动特征进行比较。

12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括确定多个已确定运动特征和与已知运动特征相关的运动特征之间的相似度。

13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括当相似度低于预定阈值时生成相应的告警。

14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，与已知运动特征相关的一个或多个运动特征包括一个或多个下列特征：

时间段开始时表演者的方向；

围绕表演者局部轴的旋转角度；

表演者围绕表演者局部轴的旋转方向；

围绕与表演者运动平面垂直的绝对轴的旋转角度；

围绕与表演者运动平面垂直的绝对轴的旋转方向；及

时间段开始时某件运动设备的前缘。

15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述已知运动特征储存在具有一个或多个相关运动特征的数据库中。