[发明专利]一种组合式运动捕捉系统

权利要求书

1.一种组合式运动捕捉系统，其特征在于，所述的组合式运动捕捉系统包括：多个惯性传感器单元，至少一个通讯单元及一终端处理器；所述的惯性传感器单元分别连接所述的通讯单元，所述的通讯单元连接所述的终端处理器；

所述惯性传感器单元根据不同的组合方式分别安装在一个或者多个运动捕捉对象的各个部位，测量所在安装部位的运动信息，并将所述的运动信息通过有线或者无线的方式发送给所述的通讯单元；

所述的通讯单元接收所述惯性传感器输出的运动信息，并通过有线或者无线通讯的方式发送给所述终端处理器；

所述的终端处理器获取所述运动捕捉对象的信息及所述惯性传感器单元的安装位置信息，根据所述运动捕捉对象的信息及所述安装位置信息生成所述惯性传感器单元的组合方式，接收所述通讯单元发送的所述运动信息，根据所述的组合方式对接收的所述运动信息进行处理以获得所述运动捕捉对象的完整姿态及运动信息。

2.根据权利要求1所述的组合式运动捕捉系统，其特征在于，所述的终端处理器具体用于：获取所述运动捕捉对象的信息及所述惯性传感器单元的安装位置信息，根据所述运动捕捉对象的信息获取预存储的运动捕捉对象模型或者新建运动捕捉对象模型，根据所述运动捕捉对象模型及所述的安装位置信息生成所述惯性传感器单元的组合方式，接收所述通讯单元发送的所述运动信息，根据所述的组合方式对接收的所述运动信息进行处理以获得对象的完整姿态及运动信息。

3.根据权利要求1所述的组合式运动捕捉系统，其特征在于，所述的终端处理器具体用于：根据运动捕捉对象的力学约束对所述惯性传感器单元的运动信息进行修正，对没有安装惯性传感器单元的部位的方位及运动进行估算。

4.根据权利要求1所述的组合式运动捕捉系统，其特征在于，所述的惯性传感器单元包括：

传感器模块，包括：三轴MEMS加速度计、三轴MEMS陀螺仪及三轴MEMS磁力计，分别对所述惯性传感器单元的安装部位的加速度、角速度以及磁力信号进行测量；

第一微处理器模块，连接所述的传感器模块，根据所述的加速度、角速度以及磁力信号计算安装部位的方位信息；

第一通讯模块，连接所述的第一微处理器模块，用于传输所述的运动信息。

5.根据权利要求4所述的组合式运动捕捉系统，其特征在于，所述的通讯单元包括：第二微处理器模块、第二通讯模块及第三通讯模块，所述的第二通讯模块及第三通讯模块分别连接所述的第二微处理器模块。

6.根据权利要求5所述的组合式运动捕捉系统，其特征在于，所述的通讯单元还包括：电池以及直流/直流转换模块；所述的第一通讯模块与所述的第二通讯模块通过有线串行通讯的方式连接，所述的第三通讯模块以无线通信方式与所述的终端处理器连接。

7.根据权利要求5所述的组合式运动捕捉系统，其特征在于，所述的惯性传感器单元还包括：电池以及直流/直流转换模块；所述的第一通讯模块与所述的第二通讯模块通过无线通信方式连接，所述的第三通讯模块以有线串行通讯的方式与所述的终端处理器连接。

8.根据权利要求5所述的组合式运动捕捉系统，其特征在于，所述的通讯单元还包括：第一电池以及第一直流/直流转换模块，所述的惯性传感器单元还包括：第二电池以及第二直流/直流转换模块；所述的第一通讯模块与所述的第二通讯模块通过无线通信方式连接，所述的第三通讯模块以无线通信方式与所述的终端处理器连接。

9.根据权利要求5所述的组合式运动捕捉系统，其特征在于，所述的第一通讯模块与所述的第二通讯模块通过有线串行通讯的方式连接，所述的第三通讯模块以有线串行通讯的方式与所述的终端处理器连接；所示的通讯单元还包括直流/直流转换模块。

10.根据权利要求4所述的组合式运动捕捉系统，其特征在于，所述的第一微处理器模块具体用于：对所述的角速度信息进行积分，生成动态空间方位，根据所述的加速度信息及地磁向量生成静态绝对空间方位，并利用所述静态绝对空间方位对所述动态空间方位进行修正，生成所述的方位信息。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的组合式运动捕捉系统，其特征在于，所述多个运动捕捉对象的各个部位包括：人体、动物和/或机器人的各个部位。