[发明专利]一种基于电荷感应的运动姿态识别装置及方法

权利要求书

1.一种基于电荷感应的运动姿态识别装置，包括两个金属探测电极、两个电荷传感器、差分电路、采集卡、上位机，其特征在于，所述两个金属探测电极用于感应运动姿态引起的电荷变化；所述两个电荷传感器分别连接两个金属探测电极，将探测电极上感应到的电荷信号转化为电压信号；所述差分电路连接两个电荷传感器，得到两个电荷传感器的电压差；所述采集卡连接差分电路，将电压差信号传输给上位机；所述上位机用于显示和处理采集到的数据，包括给数据贴标签和通过kNN分类算法与已有的标签数据进行比对，识别出运动姿态。

2.根据权利要求1所述的一种基于电荷感应的运动姿态识别装置，其特征在于，金属探测电极大小必须相同、材质必须相同、导电性优良。

3.根据权利要求1所述的一种基于电荷感应的运动姿态识别装置，其特征在于，金属探测电极其大小可以为直径1-8cm的圆或者为边长1-8cm的正方形。

4.一种基于电荷感应的运动姿态识别方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)摆放探测电极：按照一定间距并在同一平面摆放好两个金属探测电极；

(2)改变运动姿态：探测目标在距离金属探测电极一定距离处，改变运动姿态，使得空间电荷发生变化；

(3)设备采集数据：两个金属探测电极感应到运动姿态引起的空间电荷的变化，并通过电荷传感器、差分电路、采集卡传输到上位机，上位机对数据进行处理；

(4)标签数据：重复步骤(2)-(3)，采集N类M组运动姿态数据，并贴上标签保存到上位机；

(5)识别姿态：重复步骤(2)-(3)，使用kNN算法对采集到的数据与已经附上标签的数据计算欧氏距离，进行匹配，识别运动姿态。

5.根据权利要求4所述的一种基于电荷感应的运动姿态识别方法，其特征在于，两个金属探测电极在同一平面摆放，且中心点之间的间距可为5cm-1m。

6.根据权利要求4所述的一种基于电荷感应的运动姿态识别方法，其特征在于，探测目标距离金属探测电极的距离不宜过近，且距离金属探测电极的距离不宜过远，推荐距离为距离两个金属探测电极中心点0.1m-3m。

7.根据权利要求4所述的一种基于电荷感应的运动姿态识别方法，其特征在于，每个运动姿态识别的处理时长为固定时长，大于2秒。

8.根据权利要求4所述的一种基于电荷感应的运动姿态识别方法，其特征在于，本方法只用于识别动态变化的运动姿态。