[发明专利]一种姿态识别装置及方法

摘要

本发明提供一种姿态识别装置及方法，能够提高姿态识别精度。所述装置包括：多个测试节点和一个主控节点；其中，每个测试节点，用于获取相应测量部位的状态信息，并将所述状态信息发送至所述主控节点；所述主控节点，用于根据接收的所述每个测试节点发送的所述状态信息提取状态特征值，还用于建立状态转移图与状态分类决策树，并根据建立的所述状态转移图与所述状态分类决策树构建状态转移决策树模型，且通过提取的所述状态特征值对所述状态转移决策树模型进行训练；其中，所述状态转移图表示人体在运动过程中，当前状态与前后状态之间的转移关系。本发明适用于姿态识别技术领域。

主权项

1.一种姿态识别装置，其特征在于，包括：多个测试节点和一个主控节点；其中，每个测试节点，用于获取相应测量部位的状态信息，并将所述状态信息发送至所述主控节点；所述主控节点，用于根据接收的所述每个测试节点发送的所述状态信息提取状态特征值，还用于建立状态转移图与状态分类决策树，并根据建立的所述状态转移图与所述状态分类决策树构建状态转移决策树模型，且通过提取的所述状态特征值对所述状态转移决策树模型进行训练；其中，所述状态转移图表示人体在运动过程中，当前状态与前后状态之间的转移关系；其中，所述测试节点的数量为5个，分别固定在人体的肩部、腰部、膝部、脚部及手部；每个测试节点包括：惯性传感器、磁力传感器、气压传感器、存储模块、第一主控模块、第一无线通讯模块及第一复位按键；所述惯性传感器，用于获取相应测量部位的三轴加速度值、三轴陀螺仪值；所述磁力传感器，用于获取相应测量部位的三轴磁力计值；所述气压传感器，用于获取相应测量部位的气压值；当以脚部测试节点为基准时，还用于获取肩部、腰部、膝部及手部与脚部的相对气压差；所述存储模块，用于存储获取的所述三轴加速度值、三轴陀螺仪值、三轴磁力计值、气压值及相对气压差；所述第一主控模块，用于对获取的所述三轴加速度值、三轴陀螺仪值、三轴磁力计值、气压值及相对气压差进行预处理，并将预处理后的数据通过所述第一无线通讯模块同步发送至所述主控节点；所述第一复位按键，用于重置所述第一复位按键对应的测试节点；其中，所述第一主控模块，具体用于对获取的所述三轴加速度值、三轴陀螺仪值、三轴磁力计值、气压值及相对气压差进行平滑处理，并根据平滑处理后的三轴加速度值、三轴陀螺仪值及三轴磁力计值得到所述三轴加速度值、三轴陀螺仪值、三轴磁力值的矢量和，同时对平滑处理后的气压值进行校正；其中，所述主控节点包括：第二无线通讯模块、第二主控模块及第二复位按键；所述第二复位按键，用于将与所述主控节点进行通信连接的所有测试节点进行复位；所述第二主控模块，用于通过所述第二无线通讯模块同步接收所述每个测试节点发来的预处理后的状态信息，并根据所述状态信息提取状态特征值；还用于建立状态转移图与状态分类决策树，并根据建立的所述状态转移图与所述状态分类决策树构建状态转移决策树模型，且通过提取的所述状态特征值对所述状态转移决策树模型进行训练；还用于发送开始同步指令同时启动所述主控节点及与所述主控节点进行通信连接的每个测试节点；其中，所述第二主控模块，具体用于根据接收的所述每个测试节点发来的预处理后的状态信息提取状态特征值；其中，所述状态特征值包括：均值、方差、过均值率、四分位差、峰峰值、中位数、拟合直线斜率、均方根、同一气压传感器不同时间的气压差及不同气压传感器之间的气压差；所述同一气压传感器不同时间的气压差表示人体同一部位在预设时间段内的垂直高度变化量；所述不同气压传感器之间的气压差表示人体不同部位在同一时刻的垂直高度变化量；其中，所述第二主控模块，具体用于根据人体在运动过程中，不同状态之间的转移关系建立一阶状态转移图，依据建立的一阶状态转移图，结合当前状态与前一状态及下一个状态之间的转移关系建立二阶状态转移图。