一种检测用户速度的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种行走速度检测方法，包括：采集用户的运动参数数据；对采集的所述运动参数数据进行预处理；对预处理后的数据进行极值点检测，获取极值点信息；根据所述极值点信息获取每一步行走的时间；根据所述极值点信息及每一步行走的时间信息，采用预先建立的时间与速度的关系模型，获取行走速度。此外，本发明专利技术还公开了一种行走速度检测装置。通过本发明专利技术，可以实时监测行人速度，且本发明专利技术的速度检测装置对佩戴方式没有要求，极大的方便了使用，且此方法的运算量小，实时性高，速度准确率达到90％以上。

【技术实现步骤摘要】
一种检测用户速度的方法及装置
本专利技术涉及智能可穿戴设备领域，尤其涉及一种检测用户速度的方法及装置。
技术介绍
由于穿戴式设备的兴起，穿戴式设备上的传感器也越来越丰富，基于运动传感器的应用也蓬勃发展，出现了很多基于运动传感器，进行行人状态跟踪，健康侦测的应用。多种方法，如姿态检测，行人步态学，数字信号处理，机器学习等技术也被应用到此领域。现有技术中测量用户的速度主要有以下几种方案：方案1：通过加速度计，陀螺仪直接推算速度。方案2：通过建立腿部运动，建立步态模型，进行速度估计。方案3：建立模型，采集传感器的数据，抽取特征值，如加速度计，陀螺仪的最小值，最大值，均值，频域信息等，建立训练样本，通过模型估计速度。上述方案均是对固定在身体部位的设备进行速度监测，不方便佩戴，影响日常活动。方案1需要对加速度计和陀螺仪进行零值校准，要求将设备佩戴在脚上，且消费机电子产品的sensor精度不高，用此方法误差大。方案2的方法需要将设备佩戴在腿上，且根据佩戴位置和佩戴者身高影响较大。方案3采用监督学习的方法，需要采集大量标注样本进行学习。
技术实现思路
为克服上述现有技术的缺陷，本专利技术提供一种行走速度检测方法及装置，具体的，技术方案如下：一方面，本专利技术公开了一种行走速度检测方法，包括：采集用户的运动参数数据；对采集的所述运动参数数据进行预处理；对预处理后的数据进行极值点检测，获取极值点信息；根据所述极值点信息获取每一步行走的时间；根据所述极值点信息及每一步行走的时间信息，采用预先建立的时间与速度的关系模型，获取行走速度。优选地，所述对采集的所述运动参数数据进行预处理包括：对采集的所述运动参数数据做归一化处理；将归一化处理后的运动参数数据进行低通滤波处理。优选地，所述对预处理后的数据进行极值点检测，获取极值点信息包括：对预处理后的运动参数数据进行极值点检测，根据预设的α值，若第i个采样点满足下述任一条件，则可以将所述第i个采样点视为极值点：(yi-2＜yi)and(yi-1＜yi)and(yi＞yi+1)and(yi+2＜yi)andyi-max(yi-2，yi-1，yi+1，yi+2)＞a(1)(yi-3＜yi-2)and(yi-2＜yi-1)and(yi-1＜yi)and(yi＞yi+1)andyi-max(yi-2，yi-1yi+1，yi+2)＞a(2)(yi-1＜yi)and(yi＞yi+1)and(yi＞yi+2)and(yi+3＞yi)andyi-max(yi-2，yi-1，yi+1，yi+2)＞a(3)其中，yi表示第i个采样点的归一化幅值；α为预设的阈值。优选地，在所述对预处理后的数据进行极值点检测，获取极值点信息之后，根据所述极值点信息获取每一步行走的时间之前还包括：通过卡尔曼滤波，恢复漏检的极值点。优选地，根据所述极值点信息及每一步行走的时间信息，采用预先建立的时间与速度的关系模型，获取行走速度包括：根据所述极值点信息获取每一步行走的时间；根据所述每一步行走的时间，通过下述公式，计算行走速度：其中：a、b为拟合系数，Tk为每一步行走的时间。另一方面，本专利技术还公开了一种行走速度检测装置，包括：数据采集模块，用于采集用户的运动参数数据；预处理模块，用于对所述数据采集模块采集的所述运动参数数据进行预处理；极值点检测模块，用于对所述预处理模块预处理后的数据进行极值点检测，获取极值点信息；计算处理模块，用于根据所述极值点信息获取每一步行走的时间；并根据所述极值点信息及每一步行走的时间信息，采用预先建立的时间与速度的关系模型，获取行走速度。优选地，所述预处理模块包括：归一化子模块，用于对所述数据采集模块采集的所述运动参数数据做归一化处理；滤波子模块，用于将所述归一化子模块进行归一化处理后的运动参数数据进行低通滤波处理。优选地，所述极值点检测模块进行极值点检测采用的检测条件为：根据预设的α值，若第i个采样点满足下述任一条件，则可以将所述第i个采样点视为极值点：(yi-2＜yi)and(yi-1＜yi)and(yi＞yi+1)and(yi+2＜yi)andyi-max(yi-2，yi-1，yi+1，yi+2)＞a(1)(yi-3＜yi-2)and(yi-2＜yi-1)and(yi-1＜yi)and(yi＞yi+1)andyi-max(yi-2，yi-1，yi+1，yi+2)＞a(2)(yi-1＜yi)and(yi＞yi+1)and(yi＞yi+2)and(yi+3＞yi)andyi-max(yi-2，yi-1，yi+1，yi+2)＞a(3)其中，yi表示第i个采样点的归一化幅值；α为预设的阈值。优选地，所述行走速度检测装置还包括：极值点恢复模块，用于通过卡尔曼滤波，恢复所述极值点检测模块漏检的极值点。优选地，所述计算处理模块包括：时间获取子模块，用于根据所述极值点信息获取每一步行走的时间；速度计算子模块，用于根据所述每一步行走的时间，通过下述公式，计算行走速度：其中：a、b为拟合系数，Tk为每一步行走的时间。本专利技术至少包括以下一项有益效果：(1)本专利技术采集用户的运动参数数据，并对数据做滤波处理，处理后的数据再进行极值点检测，以极值点之间的时间来估计每一步的行走时间，然后根据预先建立的每一步行走时间与速度的关系模型，通过此关系模型得到行走速度。本专利技术的速度检测装置对佩戴方式没有要求，极大的方便了使用，且此方法的运算量小，实时性高，速度准确率。(2)本专利技术对采集的运动参数数据进行了归一化和滤波处理，方便后续数据处理，且避免了无规则抖动等对数据采集带来的误差，去除了干扰，提高了后续速度计算的准确率。(3)本专利技术采用了卡尔曼滤波来恢复漏检的极值点，使得采集的运动参数数据中的极值点尽可能不会漏掉，保证极值点信息的准确度，从而也提高了后续速度计算的准确率。(4)本专利技术采用了预先建立的时间与速度的关系模型来计算行走速度，具体的，根据设定的速度与时间的公式来计算用户行走速度，该方法运算量小，且由于该速度计算公式中的拟合系数的值是预先采用最小二乘法拟合而来，使得计算出的速度的误差比较小，更为接近用户的真实速度值。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一种行走速度检测方法的实施例的流程图；图2为本专利技术一种行走速度检测方法的另一实施例的流程图；图3为本专利技术检测出的极值点示意图；图4为本专利技术一种行走速度检测装置的实施例的框图；图5为本专利技术一种行走速度检测装置的另一实施例的框图。附图标记说明：10--数据采集模块；20--预处理模块；30--极值点检测模块；40--计算处理模块；50--极值点恢复模块；21--归一化子模块；22--滤波子模块；41--时间获取子模块；42--速度计算子模块。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种行走速度检测方法，其特征在于，包括：采集用户的运动参数数据；对采集的所述运动参数数据进行预处理；对预处理后的数据进行极值点检测，获取极值点信息；根据所述极值点信息获取每一步行走的时间；根据所述极值点信息及每一步行走的时间信息，采用预先建立的时间与速度的关系模型，获取行走速度。

【技术特征摘要】
1.一种行走速度检测方法，其特征在于，包括：采集用户的运动参数数据；对采集的所述运动参数数据进行预处理；对预处理后的数据进行极值点检测，获取极值点信息；根据所述极值点信息获取每一步行走的时间；根据所述极值点信息及每一步行走的时间信息，采用预先建立的时间与速度的关系模型，获取行走速度。2.根据权利要求1所述的一种行走速度检测方法，其特征在于，所述对采集的所述运动参数数据进行预处理包括：对采集的所述运动参数数据做归一化处理；将归一化处理后的运动参数数据进行低通滤波处理。3.根据权利要求2所述的一种行走速度检测方法，其特征在于，所述对预处理后的数据进行极值点检测，获取极值点信息包括：对预处理后的运动参数数据进行极值点检测，根据预设的α值，若第i个采样点满足下述任一条件，则可以将所述第i个采样点视为极值点：(yi-2＜yi)and(yi-1＜yi)and(yi＞yi+1)and(yi+2＜yi)andyi-max(yi-2，yi-1，yi+1，yi+2)＞a(1)(yi-3＜yi-2)and(yi-2＜yi-1)and(yi-1＜yi)and(yi＞yi+1)andyi-max(yi-2，yi-1，yi+1，yi+2)＞a(2)(yi-1＜yi)and(yi＞yi+1)and(yi＞yi+2)and(yi+3＞yi)andyi-max(yi-2，yi-1，yi+1，yi+2)＞a(3)其中，yi表示第i个采样点的归一化幅值；α为预设的阈值。4.根据权利要求1所述的一种行走速度检测方法，其特征在于，在所述对预处理后的数据进行极值点检测，获取极值点信息之后，根据所述极值点信息获取每一步行走的时间之前还包括：通过卡尔曼滤波，恢复漏检的极值点。5.根据权利要求1-4任一项所述的一种行走速度检测方法，其特征在于，根据所述极值点信息及每一步行走的时间信息，采用预先建立的时间与速度的关系模型，获取行走速度包括：根据所述每一步行走的时间，通过下述公式，计算行走速度：其中：a、b为拟合系数，Tk为每一步行走的时间。6.一种行走速度检测装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈思坤，
申请(专利权)人：四川斐讯信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51