人体姿态数据的获取方法、系统以及数据处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种人体姿态数据的获取方法、系统以及数据处理装置，属于体感识别领域。该人体姿态数据的获取方法包括：获得预标定的人体特征点之间的特征数据；获得所述人体特征点的转动角度；根据所述人体特征点的所述转动角度，以及所述人体特征点之间的所述特征数据，得到人体姿态数据。本方法通过在头部直接设置头部佩戴装置，获得头部转动数据。相应的，通过在身体的胸部设置身体佩戴装置获得身体的转动数据，进而通过头部转动数据以及身体的转动数据获得人体姿态数据，从而改善了现有的人体姿态识别方式不具备良好的移动性，并且对环境影响较为敏感，容易受到干扰而导致传感数据错误的问题。

【技术实现步骤摘要】
人体姿态数据的获取方法、系统以及数据处理装置
本专利技术涉及体感识别领域，具体而言，涉及一种身体姿态数据的获取方法、系统以及数据处理装置。
技术介绍
在人机交互
中，随着互动游戏、虚拟现实和头戴显示技术的发展，能够在自由运动中进行、并且不使用双手的操作将拥有更加广泛的应用，因此对人体姿态的识别，是除了键盘、鼠标、触屏以外最方便、灵活、精确和可靠的人机交互方式。现有人体姿态识别方式，主要是利用第三方传感装置在一定距离以外对头部运动进行感测。但是，由于传感装置的探测范围有限，使得现有的人体姿态识别方式不具备良好的移动性，并且传感装置对环境影响较为敏感，容易受到干扰而导致传感数据错误。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种人体姿态数据的获取方法、系统以及数据处理装置，以改善现有的人体姿态识别方式不具备良好的移动性，并且对环境影响较为敏感，容易受到干扰而导致传感数据错误的问题。本专利技术是这样实现的：第一方面，本专利技术实施例提供了一种人体姿态数据的获取方法，应用于人体姿态数据获取系统，所述人体姿态数据获取系统包括数据处理装置，所述人体姿态数据的获取方法，包括：所述数据处理装置获得预标定的人体特征点之间的特征数据；所述预标定的人体特征点包括人体头部中心点、头部旋转中心点以及身体旋转中心点；所述特征数据包括所述头部中心点与所述头部旋转中心点之间的第一线段的长度，以及所述头部旋转中心点与所述身体旋转中心点之间的第二线段的长度；获得所述人体特征点的转动角度，所述转动角度包括所述头部中心点与所述头部旋转中心点之间的所述第一线段相对于竖直方向的第一转动角的角度，以及所述头部旋转中心点与所述身体旋转中心点之间的第二线段相对于竖直方向的第二转动角的角度，所述第一转动角与所述第二转动角位于同一平面；根据所述人体特征点的所述转动角度，以及所述人体特征点之间的所述特征数据，得到人体姿态数据；所述人体姿态数据包括所述人体特征点的所述转动角度，所述头部中心点相对于所述头部旋转中心点的第一水平位移，以及所述头部旋转中心点相对于所述身体旋转中心点的第二水平位移；所述第一水平位移由所述第一线段的长度乘以所述第一转动角的角度的正弦函数值得到，所述第二水平位移由所述第二线段的长度乘以所述第二转动角的角度的正弦函数值得到。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述人体姿态数据还包括：所述头部中心点相对于所述身体旋转中心点的第三水平位移，所述第三水平位移由所述第一水平位移加上所述第二水平位移得到。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述人体姿态数据获取系统包括第一三轴陀螺仪、第一三轴加速度计以及第一三轴磁感仪；所述获得预标定的人体特征点的转动角度，所述转动角度包括所述头部中心点与所述头部旋转中心点之间的所述第一线段相对于竖直方向的第一转动角的角度，包括：所述数据处理装置接收所述第一三轴陀螺仪采集的所述头部中心点与所述头部旋转中心点之间的所述第一线段相对于竖直方向的第一转动角的角度、所述第一三轴加速度计获得的竖直指向基准以及所述第一三轴磁感仪获得的水平指向基准。结合第一方面的第二种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述人体姿态数据获取系统包括第二三轴陀螺仪、第二三轴加速度计以及第二三轴磁感仪；所述获得预标定的人体特征点的转动角度，所述转动角度包括所述头部旋转中心点与所述身体旋转中心点之间的所述第二线段相对于竖直方向的第二转动角的角度，包括：所述数据处理装置接收所述第二三轴陀螺仪采集的所述头部旋转中心点与所述身体旋转中心点之间的所述第二线段相对于竖直方向的第二转动角的角度、所述第二三轴加速度计获得的竖直指向基准以及所述第二三轴磁感仪获得的水平指向基准。第二方面，本专利技术实施例提供了一种数据处理装置，应用于人体姿态数据获取系统，所述数据处理装置包括：特征点数据获得单元，用于所述数据处理装置获得预标定的人体特征点之间的特征数据，所述预标定的人体特征点包括人体头部中心点、头部旋转中心点以及身体旋转中心点，所述特征数据包括所述头部中心点与所述头部旋转中心点之间的第一线段的长度，以及所述头部旋转中心点与所述身体旋转中心点之间的第二线段的长度；头部转动角度获得单元，用于获得所述头部中心点与所述头部旋转中心点之间的所述第一线段相对于竖直方向的第一转动角的角度；身体转动角度获得单元，用于获得所述头部旋转中心点与所述身体旋转中心点之间的第二线段相对于竖直方向的第二转动角的角度；所述第一转动角与所述第二转动角位于同一平面；第一位移计算单元，用于求取所述第一线段的长度与所述第一转动角的角度的正弦函数值之积，得到所述头部中心点相对于所述头部旋转中心点的第一水平位移；第二位移计算单元，用于求取所述第二线段的长度与所述第二转动角的角度的正弦函数值之积，得到所述头部旋转中心点相对于所述身体旋转中心点的第二水平位移。结合第二方面，本专利技术实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述数据处理装置还包括：第三位移计算单元，用于所述第一水平位移加上所述第二水平位移，得到所述头部中心点相对于所述身体旋转中心点的第三水平位移。本专利技术提供的一种数据处理装置，该数据处理装置通过头部佩戴装置中设置的用于获得竖直指向基准的第一三轴加速度计、用于采集所述头部中心点与所述头部旋转中心点之间的第一线段相对于竖直方向的第一转动角的角度的第一三轴陀螺仪以及用于获得水平指向基准的第一三轴磁感仪获得准确的头部转动数据。相应的，通过身体佩戴装置中设置用于获得竖直指向基准的第二三轴加速度计、用于采集所述头部旋转中心点与所述身体旋转中心点之间的第二线段相对于竖直方向的第二转动角的角度的第二三轴陀螺仪以及用于获得水平指向基准的第二三轴磁感仪获得身体的转动数据，进而通过头部转动数据以及身体的转动数据获得人体姿态数据，从而改善了现有的人体姿态识别方式不具备良好的移动性，并且对环境影响较为敏感，容易受到干扰而导致传感数据错误的问题。第三方面，一种人体姿态数据的获取系统，包括用于获得预标定的人体特征点之间的特征数据的数据处理装置，所述预标定的人体特征点包括人体头部中心点、头部旋转中心点以及身体旋转中心点；所述获取系统还包括头部佩戴装置以及身体佩戴装置；所述头部佩戴装置设置于人体头部，用于采集所述头部中心点与所述头部旋转中心点之间的第一线段相对于竖直方向的第一转动角的角度；所述身体佩戴装置设置于人体胸部，用于采集所述头部旋转中心点与所述身体旋转中心点之间的第二线段相对于竖直方向的第二转动角的角度；所述数据处理装置，用于获得所述头部中心点与所述头部旋转中心点之间的第一线段的长度，以及所述头部旋转中心点与所述身体旋转中心点之间的第二线段的长度；所述数据处理装置，还用于获得所述头部中心点与所述头部旋转中心点之间的所述第一线段相对于竖直方向的第一转动角的角度，以及所述头部旋转中心点与所述身体旋转中心点之间的所述第二线段相对于竖直方向的第二转动角的角度；根据所述第一线段的长度、第二线段的长度、第一转动角的角度以及第二转动角的角度，得到人体姿态数据；所述人体姿态数据包括所述头部中心点相对于所述头部旋转中心点的第一水平位移，以及所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种人体姿态数据的获取方法，其特征在于，应用于人体姿态数据获取系统，所述人体姿态数据获取系统包括数据处理装置，所述人体姿态数据的获取方法，包括：所述数据处理装置获得预标定的人体特征点之间的特征数据；所述预标定的人体特征点包括人体头部中心点、头部旋转中心点以及身体旋转中心点；所述特征数据包括所述头部中心点与所述头部旋转中心点之间的第一线段的长度，以及所述头部旋转中心点与所述身体旋转中心点之间的第二线段的长度；获得所述人体特征点的转动角度，所述转动角度包括所述头部中心点与所述头部旋转中心点之间的所述第一线段相对于竖直方向的第一转动角的角度，以及所述头部旋转中心点与所述身体旋转中心点之间的第二线段相对于竖直方向的第二转动角的角度，所述第一转动角与所述第二转动角位于同一平面；根据所述人体特征点的所述转动角度，以及所述人体特征点之间的所述特征数据，得到人体姿态数据；所述人体姿态数据包括所述人体特征点的所述转动角度，所述头部中心点相对于所述头部旋转中心点的第一水平位移，以及所述头部旋转中心点相对于所述身体旋转中心点的第二水平位移；所述第一水平位移由所述第一线段的长度乘以所述第一转动角的角度的正弦函数值得到，所述第二水平位移由所述第二线段的长度乘以所述第二转动角的角度的正弦函数值得到。...

【技术特征摘要】
1.一种人体姿态数据的获取方法，其特征在于，应用于人体姿态数据获取系统，所述人体姿态数据获取系统包括数据处理装置，所述人体姿态数据的获取方法，包括：所述数据处理装置获得预标定的人体特征点之间的特征数据；所述预标定的人体特征点包括人体头部中心点、头部旋转中心点以及身体旋转中心点；所述特征数据包括所述头部中心点与所述头部旋转中心点之间的第一线段的长度，以及所述头部旋转中心点与所述身体旋转中心点之间的第二线段的长度；获得所述预标定的人体特征点的转动角度，所述转动角度包括所述头部中心点与所述头部旋转中心点之间的所述第一线段相对于竖直方向的第一转动角的角度，以及所述头部旋转中心点与所述身体旋转中心点之间的第二线段相对于竖直方向的第二转动角的角度，所述第一转动角与所述第二转动角位于同一平面；根据所述预标定的人体特征点的所述转动角度，以及所述预标定的人体特征点之间的所述特征数据，得到人体姿态数据；所述人体姿态数据包括所述预标定的人体特征点的所述转动角度，所述头部中心点相对于所述头部旋转中心点的第一水平位移，以及所述头部旋转中心点相对于所述身体旋转中心点的第二水平位移；所述第一水平位移由所述第一线段的长度乘以所述第一转动角的角度的正弦函数值得到，所述第二水平位移由所述第二线段的长度乘以所述第二转动角的角度的正弦函数值得到。2.根据权利要求1所述的人体姿态数据的获取方法，其特征在于，所述人体姿态数据还包括：所述头部中心点相对于所述身体旋转中心点的第三水平位移，所述第三水平位移由所述第一水平位移加上所述第二水平位移得到。3.根据权利要求1所述的人体姿态数据的获取方法，其特征在于，所述人体姿态数据获取系统包括第一三轴陀螺仪、第一三轴加速度计以及第一三轴磁感仪；所述获得预标定的人体特征点的转动角度，所述转动角度包括所述头部中心点与所述头部旋转中心点之间的所述第一线段相对于竖直方向的第一转动角的角度，包括：所述数据处理装置接收所述第一三轴陀螺仪采集的所述头部中心点与所述头部旋转中心点之间的所述第一线段相对于竖直方向的第一转动角的角度、所述第一三轴加速度计获得的竖直指向基准以及所述第一三轴磁感仪获得的水平指向基准。4.根据权利要求3所述的人体姿态数据的获取方法，其特征在于，所述人体姿态数据获取系统包括第二三轴陀螺仪、第二三轴加速度计以及第二三轴磁感仪；所述获得预标定的人体特征点的转动角度，所述转动角度包括所述头部旋转中心点与所述身体旋转中心点之间的所述第二线段相对于竖直方向的第二转动角的角度，包括：所述数据处理装置接收所述第二三轴陀螺仪采集的所述头部旋转中心点与所述身体旋转中心点之间的所述第二线段相对于竖直方向的第二转动角的角度、所述第二三轴加速度计获得的竖直指向基准以及所述第二三轴磁感仪获得的水平指向基准。5.一种数据处理装置，其特征在于，应用于人体姿态数据获取系统，所述数据处理装置包括：特征点数据获得单元，用于所述数据处理装置获得预标定的人体特征点之间的特征数据，所述预标定的人体特征点包括人体头部中心点、头部旋转中心点以及身体旋转中心点，所述特征数据包括所述头部中心点与所述头部旋转中心点之间的第一线段的长度，以及所述头部旋转中心点与所述身体旋转中心点之间的第二线段的长度；头部转动角度获得单元，用于获得所述头部中心点与所述头部旋转中心点之间的所述第一线段相对于竖直方向的第一转动角的角度；身体转动角度获得单元，用于获得所述头部旋转中心点与所述身体旋转中心点之间的第二线段相对于竖直方向的第二转动角的角度；所述第一转动角与所述第二转动角位于...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚尧，王溯，
申请(专利权)人：姚尧，王溯，
类型：发明
国别省市：湖北;42