[发明专利]一种姿态测量捕捉分析系统及其计算方法

权利要求书

1.一种计算方法，用于姿态测量捕捉分析系统，所述姿态测量捕捉分析系统具有第一坐标系，所述姿态测量捕捉分析系统包括预定传感器，所述预定传感器具有第二坐标系，所述计算方法包括：

调整所述预定传感器至第一状态，并在所述第一状态获取所述预定传感器的所述第二坐标系中的第一数据；

调整所述预定传感器至第二状态，并在所述第二状态获取所述预定传感器的所述第二坐标系中的第二数据；

调整所述预定传感器至所述第一状态；

调整所述预定传感器至第三状态，并在所述第三状态获取所述预定传感器的所述第二坐标系中的第三数据；以及

计算所述预定传感器相对所述第一坐标系的校准四元数，

其中，

所述第二状态是将所述第一状态下的所述预定传感器绕所述第一坐标系的第一预定坐标轴旋转一第一预定角度而得到的状态；

所述第三状态是将所述第一状态下的所述预定传感器绕所述第一坐标系的第二预定坐标轴旋转一第二预定角度而得到的状态；

所述计算所述预定传感器相对所述第一坐标系的校准四元数包括：

获得旋转矩阵；以及

根据预定公式和所述旋转矩阵获得所述校准四元数，

所述获得旋转矩阵包括：

计算所述第一预定坐标轴的第一旋转分量；

计算所述第二预定坐标轴的第二旋转分量；

根据所述第一旋转分量和所述第二旋转分量计算所述第一坐标系的第三预定坐标轴的第三旋转分量；以及

根据所述第一旋转分量、所述第二旋转分量和所述第三旋转分量生成所述旋转矩阵；

所述第一坐标系是已知的坐标系，无论所述姿态测量捕捉分析系统所处的位置如何变化，所述第一坐标系是不发生变化的；

所述预定传感器为姿态传感器，所述第二坐标系是所述姿态传感器所在的坐标系；

所述第一预定角度小于90度；

所述第二预定角度小于90度。

2.根据权利要求1所述的计算方法，还包括：

调整所述预定传感器至第四状态，并在所述第四状态获取所述预定传感器的所述第二坐标系中的第四数据；以及

根据所述校准四元数和所述第四数据来计算所述第四状态对应的所述第一坐标系中的数据。

3.一种姿态测量捕捉分析系统，所述姿态测量捕捉分析系统具有第一坐标系，所述姿态测量捕捉分析系统包括：

预定传感器，所述预定传感器具有第二坐标系，其中，

在第一状态，所述姿态测量捕捉分析系统能够获取所述预定传感器的所述第二坐标系中的第一数据；

在第二状态，所述姿态测量捕捉分析系统能够获取所述预定传感器的所述第二坐标系中的第二数据；

在第三状态，所述姿态测量捕捉分析系统能够获取所述预定传感器的所述第二坐标系中的第三数据；以及

所述姿态测量捕捉分析系统能够计算所述预定传感器相对所述第一坐标系的校准四元数，

其中，

所述第二状态是将所述第一状态下的所述预定传感器绕所述第一坐标系的第一预定坐标轴旋转一第一预定角度而得到的状态；

所述第三状态是将所述第一状态下的所述预定传感器绕所述第一坐标系的第二预定坐标轴旋转一第二预定角度而得到的状态；

所述计算所述预定传感器相对所述第一坐标系的校准四元数包括：

获得旋转矩阵；以及

根据预定公式和所述旋转矩阵获得所述校准四元数，

所述获得旋转矩阵包括：

计算所述第一预定坐标轴的第一旋转分量；

计算所述第二预定坐标轴的第二旋转分量；

根据所述第一旋转分量和所述第二旋转分量计算所述第一坐标系的第三预定坐标轴的第三旋转分量；以及

根据所述第一旋转分量、所述第二旋转分量和所述第三旋转分量生成所述旋转矩阵；

所述第一坐标系是已知的坐标系，无论所述姿态测量捕捉分析系统所处的位置如何变化，所述第一坐标系是不发生变化的；

所述预定传感器为姿态传感器，所述第二坐标系是所述姿态传感器所在的坐标系；

所述第一预定角度小于90度；

所述第二预定角度小于90度。

4.根据权利要求3所述的姿态测量捕捉分析系统，其中，所述姿态测量捕捉分析系统还能够

在第四状态获取所述预定传感器的所述第二坐标系中的第四数据；以及

根据所述校准四元数和所述第四数据来计算所述第四状态对应的所述第一坐标系中的数据。