[发明专利]运动轨迹仿真方法及系统

权利要求书

1.一种运动轨迹仿真方法，其特征在于，应用于运动轨迹仿真系统，所述系统包括通信连接的运动传感器及终端设备，所述运动传感器佩戴在人体的不同运动关节上，所述方法包括：

所述终端设备显示待仿真人体的人体模型，所述人体模型包括以髋关节为根节点以及以其余人体运动关节为子节点的多个运动节点，每个运动节点在所述待仿真人体上对应一佩戴有所述运动传感器的运动关节；

所述运动传感器采集各个运动节点的运动数据，并将采集的运动数据发送给终端设备；

终端设备根据采集的运动数据计算得到各个子节点相对于所述根节点的位置变化参数；

所述终端设备根据各个子节点相对于所述根节点的位置变化参数更新所述人体模型中运动节点的位置，并将更新前后所述人体模型的运动轨迹进行显示；

其中，所述运动数据包括运动加速度及旋转角速度，所述终端设备根据采集的运动数据计算得到各个子节点相对于所述根节点的位置变化参数的步骤包括:

通过优化算法对运动传感器采集的运动加速度和旋转角速度进行修正；对所述运动加速度进行积分运算，得到相邻采集时刻同一运动节点相对的平移参数；

对所述旋转角速度进行积分运算，得到相邻采集时刻同一运动节点相对的旋转角度；

根据相邻采集时刻同一运动节点相对的平移参数及旋转角度，得到各个子节点相对于所述根节点的位置变化参数；

其中，所述通过优化算法对运动传感器采集的运动加速度和旋转角速度进行修正的步骤，包括：

利用Allan方差分析法构造方差曲线；

将所述方差曲线作相应的对数变换，确定噪声的误差系数；

基于所述误差系数，作出零值偏移误差补偿和随机漂移误差补偿；

基于所述零值偏移误差补偿和所述随机漂移误差补偿，对运行加速度和旋转角速度进行修正。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述终端设备显示待仿真人体的人体模型之前，所述方法还包括，创建人体模型的步骤，该步骤包括：

根据所述待仿真人体的体型数据及面部图像创建人体轮廓；

根据待仿真人体佩戴运动传感器的运动关节的位置，在人体轮廓的对应位置上确定运动节点，得到人体模型。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述待仿真人体的体型数据及面部图像创建人体轮廓的步骤包括：

获取待仿真人体的体型数据及面部图像，其中，所述体型数据包括人体尺寸，所述面部图像包括人脸正面图像、左斜侧面图像和右斜侧面图像；

通过人体骨骼模型算法对所述人体尺寸进行处理，获得骨架模型参数；

从所述人脸正面图像、左斜侧面图像和右斜侧面图像中提取特征点，获得特征点的坐标向量并根据所述坐标向量生成人脸样本；

通过仿射变换将所述人脸样本映射到标准人脸模板，得到三维人脸；

根据所述骨架模型参数及所述三维人脸创建人体轮廓。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述通过仿射变换将所述人脸样本映射到标准人脸模板，得到三维人脸的步骤包括：

对人脸样本进行归一化处理，将所述人脸样本中各特征点的坐标向量按照同一预设尺寸比例进行转换。