[发明专利]一种基于惯性测量单元的人体动作映射方法

摘要

本发明公开了一种基于惯性测量单元的人体动作映射方法，属于虚拟现实技术领域，包括若干个惯性测量单元以及与其相连的总成板，惯性测量单元开机后进行自检，自检通过后，惯性测量单元读取内部九轴传感器的原始数据，并对数据进行滤波处理；滤波后将数据进行融合，得到惯性测量单元的四元数信息；将四元数通过总线发送至总成板。本发明不受强光的影响，可以在户外使用，全身需要佩戴的惯性测量单元传感器较少，减少了佩戴的复杂程度；同时检测精度得到有效提高，动作映射效果显著提高。

主权项

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，...，xL，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；S5：将数据进行融合，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。