[发明专利]一种基于惯性测量单元的人体动作映射方法

权利要求书

1.一种基于惯性测量单元的人体动作映射方法，包括若干个惯性测量单元以及与其相连的总成板；其特征在于：

包括以下步骤：

S1：获取惯性测量单元中的加速度一维信号x₁，x₂，...，x_L，其中L为正整数；

S2：将一维信号转化为二维信号；

其中二维信号阵列函数为

其中a为正整数，N≥0且N为正整数；

其中g(a，b)为二维信号阵列中横纵坐标为a、b处的取值；

S3：对二维信号进行滤波；

二维信号阵列函数中对于坐标为(a₁，b₁)处的信号通过以下公式滤波；

其中y”(a₁，b₁)为滤波后的信号，函数h(a₁，b₁)为传递函数；

所述εr与εd为滤波参数；

L+2*N≤a₁≤2*(L+2*N)；

1+2*N≤b₁≤2*(1+2*N)；

a₁－N≤a₂≤a₁+N；

b₁－N≤b₂≤b₁+N；

S4：将滤波后的二维信号转为一维信号；

其中为y(t)最终滤波结果，m为滤波窗宽，max、min分别为滤波窗口内数据的最大值和最小值，w为权重值，i为预设滤波窗宽；

S5：将滤波后的一维信号进行融合，得到惯性测量单元的四元数q₀、q₁、q₂、q₃；

S6：将四元数发送至总成板，总成板汇总各个惯性测量单元的四元数并将数据发送至上位机，上位机将四元数与预设关节点进行匹配。

2.基于权利要求1所述的一种基于惯性测量单元的人体动作映射方法，其特征在于：步骤S2中通过翻折将一维信号转化为二维信号。

3.基于权利要求1所述的一种基于惯性测量单元的人体动作映射方法，其特征在于：步骤S2中通过代替补0将一维信号转化为二维信号。

4.基于权利要求1所述的一种基于惯性测量单元的人体动作映射方法，其特征在于：

惯性测量单元中检测翻滚角φ、俯仰角θ、偏航角ψ；

步骤S5中的四元数q₀、q₁、q₂、q₃计算如下：