[发明专利]一种可识别跳绳模式的方法及设备

权利要求书

1.一种可识别跳绳模式的方法，其特征在于，包括单摇和双摇判断方法以及有绳和无绳判断方法：

单摇和双摇判断方法包括：

步骤1.1、通过三轴加速度传感器获取三轴加速度数据，分别对各轴加速度数据进行差分滤波和带通滤波后对信号波形进行判断，波形高低起伏的判断为双摇，否则判断为单摇；

步骤1.2、在时间窗口T₁内，对三轴的数据都进行波形高低起伏的判断，如果有任意两个轴判断为高低起伏，则判断时间窗口T₁内的波形为高低起伏，为双摇模式，否则为单摇模式；

有绳和无绳判断方法包括：

步骤2.1、通过三轴加速度传感器获取三轴加速度数据，分别对各轴加速度数据的平滑度进行计算；

步骤2.2、设定时间窗口T₂，获取当时间窗口T₂内的跳绳频率G₁，根据实际情况来记录时间窗口T₂内为有绳或无绳，将平滑度和跳绳频率G₁视为条件，有绳和无绳视为标签，并大量收集数据，使用单层决策树作为弱分类器，使用训练算法来训练单层决策树，得到每棵决策树的参数和权重；

步骤2.3、将当前的跳绳频率G₁和信号平滑度输入到每棵决策树，所有决策树的输出结果乘以权重之后进行累加，以得到当前为有绳模式或无绳模式。

2.根据权利要求1所述的一种可识别跳绳模式的方法，其特征在于，波形是否属于高低起伏的判断方法包括：

步骤1.1.1、通过数据统计来设定一个阈值A，时间窗口T₁内的波形峰值为B，对每个轴单独计算时间窗口T₁内的峰值平均值C，计算峰值B大于(峰值平均值C+阈值A)与峰值B小于(峰值平均值C-阈值A)的比值E，如果比值2:3E1:2，则判断该轴的波形属于高低起伏。

3.根据权利要求1所述的一种可识别跳绳模式的方法，其特征在于，单摇和双摇判断方法还包括：

步骤1.3、获取跳绳的时间间隔T₃，计算相邻两个高于阈值A的峰值B之间的时间间隔T₄，对三轴的数据都进行上述计算，如果有任意两个轴的T₄＝2T₃，则判断为双摇模式，否则为单摇模式。

4.根据权利要求3所述的一种可识别跳绳模式的方法，其特征在于，跳绳的时间间隔T₃的获取方法如下：通过霍尔传感器获取时间T₅内的跳绳个数F，T₃＝T₅/F。

5.根据权利要求3所述的一种可识别跳绳模式的方法，其特征在于：跳绳的时间间隔T₃的获取方法如下：

步骤1.3.1、对时间窗口T₆内的三轴加速度数据进行差分滤波，对滤波后的三轴加速度数据分别进行求绝对值，相加后取平均值，以获得一活动量系数，当活动量系数大于阈值时，判断为此时在跳绳；

步骤1.3.2、对时间窗口T₆内的数据进行带通滤波，然后进行傅里叶变换，以得出频率分布，能量最高的频率即为跳绳的频率G₂，T₃＝1/G₂。

6.根据权利要求5所述的一种可识别跳绳模式的方法，其特征在于：带通滤波的频率范围设置为0.5-6Hz。

7.根据权利要求3所述的一种可识别跳绳模式的方法，其特征在于，单摇和双摇判断方法还包括：

步骤1.4、对一时间段内的多个时间窗口T₁识别的结果进行统计，若该时间段内单摇的比例多于双摇，则将该时间段内的跳绳模式判断为单摇；若该时间段内双摇的比例多于单摇，则将该时间段内的跳绳模式判断为双摇。