[发明专利]一种基于惯性传感器和织物电子的动作捕获方法及装置

权利要求书

1.一种基于惯性传感器和织物电子的动作捕获方法，其特征在于，包括：

利用部署于第一人体部位的惯性传感器采集惯性数据，并利用部署于第二人体部位的织物电子采集活动角度数据；

将所述惯性数据和所述活动角度数据分别转换为四元数的形式，得到人体姿态，以描述所述第一人体部位相对于人体的旋转角度和所述第二人体部位相对于所述第一人体部位的旋转角度；

根据当前脚位置和所述人体姿态，确定下肢姿态，其中所述下肢姿态包括质心位置；根据预设腿长和当前质心高度，确定当前步长；根据所述当前步长和所述质心位置，通过逆向运动学姿态拟合对所述下肢姿态进行修正；

根据所述人体姿态和修正后的下肢姿态，进行人体动作呈现。

2.如权利要求1所述的基于惯性传感器和织物电子的动作捕获方法，其特征在于，所述惯性传感器部署于头部、腰部、大臂和大腿，所述织物电子部署于腿关节和肘关节。

3.如权利要求1所述的基于惯性传感器和织物电子的动作捕获方法，其特征在于，在所述利用部署于第一人体部位的惯性传感器采集惯性数据，并利用部署于第二人体部位的织物电子采集活动角度数据之后，还包括：

基于无线通信技术，获取所述惯性数据和所述活动角度数据。

4.如权利要求1所述的基于惯性传感器和织物电子的动作捕获方法，其特征在于，在所述将所述惯性数据和所述活动角度数据分别转换为四元数的形式，得到人体姿态之后，还包括：

根据预先设置的各个人体部位之间的运动约束条件，对所述人体姿态进行修正。

5.如权利要求1所述的基于惯性传感器和织物电子的动作捕获方法，其特征在于，所述根据当前脚位置和所述人体姿态，确定下肢姿态，包括：

根据当前脚位置和所述人体姿态，确定当前膝关节位置；

根据所述当前膝关节位置和所述人体姿态，确定质心位置；

根据所述质心位置和所述人体姿态，确定另一膝关节位置；

根据所述另一膝关节位置和所述人体姿态，确定另一脚位置；

将所述当前脚位置、所述当前膝关节位置、所述质心位置、所述另一膝关节位置和所述另一脚位置，作为下肢姿态。

6.如权利要求1所述的基于惯性传感器和织物电子的动作捕获方法，其特征在于，所述根据所述人体姿态和修正后的下肢姿态，进行人体动作呈现，包括：

通过Unity 3D建立人物模型，将所述人体姿态和修正后的下肢姿态映射到人体模型，以呈现人体动作。

7.一种基于惯性传感器和织物电子的动作捕获装置，其特征在于，包括：

数据采集模块：用于利用部署于第一人体部位的惯性传感器采集惯性数据，并利用部署于第二人体部位的织物电子采集活动角度数据；

人体姿态确定模块：用于将所述惯性数据和所述活动角度数据分别转换为四元数的形式，得到人体姿态，以描述所述第一人体部位相对于人体的旋转角度和所述第二人体部位相对于所述第一人体部位的旋转角度；

下肢姿态修正模块：用于根据当前脚位置和所述人体姿态，确定下肢姿态，其中所述下肢姿态包括质心位置；根据预设腿长和当前质心高度，确定当前步长；根据所述当前步长和所述质心位置，通过逆向运动学姿态拟合对所述下肢姿态进行修正；

动作呈现模块：用于根据所述人体姿态和修正后的下肢姿态，进行人体动作呈现。

8.一种基于惯性传感器和织物电子的动作捕获设备，其特征在于，包括：

存储器：用于存储计算机程序；

处理器：用于执行所述计算机程序，以实现如权利要求1-6任意一项所述的基于惯性传感器和织物电子的动作捕获方法。

9.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时用于实现如权利要求1-6任意一项所述的基于惯性传感器和织物电子的动作捕获方法。