[发明专利]一种人体姿态与运动能量消耗识别系统及识别方法

权利要求书

1.一种人体姿态与运动能量消耗识别系统，其特征在于，所述的一种人体姿态与运动能量消耗识别系统包括穿戴设备、智能手机端和服务器端；

所述的穿戴设备包括一个六轴加速度传感器、微处理器和一个蓝牙模块，所述的加速度传感器与所述的微处理器连接，所述的微处理器与所述的蓝牙模块连接，用于采集人体的姿态信息，信息通过微处理模块过滤掉一些误差大的信息，然后通过蓝牙模块发送给智能手机端；

所述的智能手机端接收到蓝牙模块发过来的数据，首先存储在本地然后通过手机的服务器上传下载模块通过HTTP方式发送到网络接口端，当网络接口端处理好人体数据后，智能手机端通过访问服务器端的网络接口模块来下载处理好的姿态数据和能量消耗数据并且通过UI显示显示在智能手机端手机端；

所述的服务器端接收到智能手机端发送的数据后，先保存到数据库中，然后数据进入到数据处理模块进行处理，处理好的姿态信息和运动能量消耗信息会通过网络端口模块供智能手机下载。

2.如权利要求1所述的一种人体姿态与运动能量消耗识别系统，其特征在于，所述的六轴加速度传感器中包含一个三轴MEMS加速度计和一个三轴MEMS陀螺仪。所述的加速度传感器可以获取三个加速度分量和三个旋转角速度，且其中包含一个自带的数据处理子模块DMP。

3.如权利要求2所述的一种人体姿态与运动能量消耗识别系统，其特征在于，所述的蓝牙模块采用低功耗BLE蓝牙。

4.如权利要求3所述的一种人体姿态与运动能量消耗识别系统，其特征在于，所述的加速度传感器可以获取三个加速度分量和三个旋转角速度，且其中包含一个自带的数据处理子模块DMP。

5.一种权利要求1-4之一所述的一种人体姿态与运动能量消耗识别系统的识别方法，其特征在于，姿态识别包括如下步骤：姿态识别是利用六轴加速度传感器采集的x、y、z三轴的加速度及角速度数据，定义a、b、c、d、e、f六个变量，分别对应x、y、z轴的加速度和角速度，在不同时间段内每次测试出10组数据，通过标准差计算公式分别计算出10组数据中a、b、c、d、e、f各自的标准差，然后带入综合标准差的公式计算出6个加速度的综合标准差；

其中，i＝1,2,3,4,5,6；j＝1,2,3,…,10；

综合标准差即为六轴的加速度的综合，即六个轴的标准差的平方和的平方根，综合标准差公式：

其中i＝1，2，3，4，5，6；

其中SD_i表示六轴的标准差其中SD_i表示六轴的标准差，1-6分别对应x，y，z轴的加速度和角加速度；

运动能量消耗识别包括如下步骤：

将合运动的强度作作为该运动的强度进行融合，即下式所示：

该SD_sum的模值为综合标准差，由于叠加了各方向的数据，人体的瞬时运动能量消耗可由此数据体现；

E为运动的能量消耗，但姿态传感器所获得的数据为离散数据，则评价人体在运动过程的能量消耗用如下公式进行描述：

E＝k×∑_t(SD_sum×Δt)

其中：k为运动能量系数，针对不同人体质通过采集其运动数据后分析得出；

Δt即为测运动能量消耗的时间。