[发明专利]一种人体姿态获得方法及系统

说明书

本发明公开了一种人体姿态获得方法及系统，包括：安装在人体躯干的1类电磁场辐射器和安装在人体四肢的2类电磁场辐射器均向处理器发射电磁信号；测量1类电磁场辐射器对参考坐标原点处电磁场辐射器的接收信号电压幅度变化大小,计算出1类电磁场辐射器相对于原点的坐标信息；基于2类电磁场辐射器与1类电磁场辐射器的距离和角度关系，获得2类电磁场辐射器的运动轨迹，基于运动轨迹通过坐标传递计算，获得2类电磁场辐射器相对于坐标原点的坐标信息；基于2类电磁场辐射器和1类电磁场辐射器相对于坐标原点的实时坐标信息，获得人体姿态实时信息。实现了使用方便，响应速度快，成本较低，且只需要一次校准的技术效果。

技术领域

本发明涉及人体动作采集领域，具体地，涉及一种人体姿态获得方法及系统。

背景技术

目前人体动作提取主要采用光学方式，加速度传感器方式，时域微波，电磁场方式四种。第一种光学方式采用可见光或红外线对人体关节部位的信标进行图像识别和追踪，从而实现人体动作提取，缺点是可能有信标被遮挡，产生动作缺漏，另外图像处理速度较慢，成本一般比较高。

第二种加速度传感器方式通过对人体动作的加速度进行计算得出每个关节的相对位置，缺点主要是只能得到相对之前位置的位置信息，且成本较高，最大的问题是需要定时校准，使用起来极为不便，只适合电影制作之类的工业应用。

第三种时域微波方式采用计算信号到达不同接收器传播时延的方法来提取信标的位置，缺点是天线体积大，不适合在人体上多处布点；需要人处在安装了接收器的特定空间中，而且精度较低，高精度定位(CM级)的成本也很高。该技术本身不适合人体动作捕捉，目前主要用于库存追踪定位，物流管理。

第四种电磁场分析方式分为两类，第一类是采用直流磁场与交变电场结合产生章动场的方式，此方式由于使用了直流静态场，很容易受到测量区域内金属的干扰；第二类采用复杂的3向正交3频天线组收发系统，通过发射的3向正交天线组各自发射一个频率的信号，接收端也采用3向正交天线独立接收，分别求解三个坐标轴上的位置，算出接收天线整体上与发射天线的距离和夹角。该系统抗干扰能力较强，但结构复杂，计算参数提取复杂，价格非常昂贵(十万量级，不能用于普通娱乐用途)。这两类方式都具有一个共同点，发射天线独立于被追踪人放置于某个位置，接收天线作为信标放置在被追踪人身体各处。所以使用者比须出于发射天线放置位置一定范围内，不能随便移动。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种人体姿态获得方法及系统，本方法及系统实现了使用方便，响应速度快，成本较低，且无需校准的技术效果。

为实现上述发明目的，本申请一方面提供了一种人体姿态获得方法，所述方法包括：

安装在人体躯干的1类电磁场辐射器和安装在人体四肢的2类电磁场辐射器均向处理器发射电磁信号；

测量1类电磁场辐射器对参考坐标原点处电磁场辐射器的接收信号电压幅度变化大小,计算出1类电磁场辐射器相对于原点的坐标信息；

基于2类电磁场辐射器与1类电磁场辐射器的距离和角度关系，获得2类电磁场辐射器的运动轨迹，基于运动轨迹通过坐标传递计算，获得2类电磁场辐射器相对于坐标原点的坐标信息；

基于2类电磁场辐射器和1类电磁场辐射器相对于坐标原点的实时坐标信息，获得人体姿态实时信息。

其中，本发明的原理为：将两类电磁场辐射器分别安装在人体躯干和人体四肢上，然后分别向其他电磁场辐射器发送信号，电磁场辐射器将接收的信号传输至处理器进行处理，处理器测量1类电磁场辐射器对参考坐标原点处电磁场辐射器的接收信号电压幅度变化大小，然后计算出1类电磁场辐射器相对于原点的坐标信息；处理器基于2类电磁场辐射器与1类电磁场辐射器的距离和角度关系，获得2类电磁场辐射器的运动轨迹，基于运动轨迹通过坐标传递计算，获得2类电磁场辐射器相对于坐标原点的坐标信息；处理器基于2类电磁场辐射器和1类电磁场辐射器相对于坐标原点的实时坐标信息，获得人体姿态实时信息。