基于足底压力的多人虚拟场景漫游控制方法及其控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于足底压力的多人虚拟场景漫游控制方法及其控制装置，上位机终端将人体足部姿态分为若干种，每种足部姿态对应一个动作信号，通过安装在用户足底的压力信号采集装置采集多个样本数据，训练得到支持向量机分类器；通过压力信号采集装置采集足底压力，将足底压力信号通过通信模块传输至上位机终端，上位机终端根据足底压力信号用支持向量机分类器识别出足部姿态；上位机终端将足部姿态对应的动作信号传输至图像处理模块，图像处理模块进行图像处理后将处理后的动作图像显示在显示设备上。本发明专利技术的装置可穿戴，便于携带且占用空间小；用户穿戴足底压力采集设备，可以在坐姿下，无需双手进行虚拟场景浏览；用户体验更为真实、沉浸。

Multi person virtual scene roaming control method based on plantar pressure and control device thereof

The invention discloses a method based on the plantar pressure of multi person virtual scene roaming control method and its device, the host computer terminal will be divided into several kinds of human foot posture, each foot gesture corresponds to an action signal, by installing a plurality of sample data acquisition in the pressure signal acquisition device user foot, training support vector machine classifier; through the pressure signal acquisition device of plantar pressure, plantar pressure signal will be transmitted to the host computer through the communication module terminal, computer terminal with support vector machine classifier to identify the foot posture according to plantar pressure signals; computer terminals will foot gesture corresponding action signal is transmitted to the image processing module, image processing module, image processing the movement of the processed image displayed on the display device. The device of the invention is wearable, easy to carry and occupies little space; the user can wear the foot pressure acquisition device, and can browse the virtual scene without sitting hands in the sitting posture; the user experience is more real and immersive.

【技术实现步骤摘要】
基于足底压力的多人虚拟场景漫游控制方法及其控制装置
本专利技术涉及一种基于足底压力感知的可穿戴人机交互技术，属于电子信息、自动化与计算机
，具体地说是一种主要用于虚拟场景漫游中的部分人机交互控制方法。
技术介绍
随着地图数据采集、网络通信及虚拟现实技术的发展，近几年来虚拟场景漫游、虚拟地图浏览得到了更多的关注，也为交通出行、城市设计、娱乐提供了更加真实地体验。已公开的专利号为CN101055494B的名为“基于空间索引立方体全景视频的虚拟场景漫游方法及其系统”中，虚拟场景的切换控制大多是依靠鼠标键盘或者游戏手柄来实现。此类传统交互手段与人们传统的行走体验不符，需要进行一定的学习适应。另一方面，随着不同交互任务多样性和复杂性的上升，双手常被用于更复杂更重要的交互任务，而不便于进行漫游操作。在双手繁忙时或者对于不便或不能使用双手的残疾人而言，增加交互通道可以有效提高场景漫游的效率和便捷性。文献[EmilieGuyetal,LazyNav:3DGroundNavigationwithNon-CriticalBodyParts,IEEE3DUI2015]中专利技术了一中使用深度相机的全本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于足底压力的多人虚拟场景漫游控制方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在系统预设阶段，上位机终端将人体足部姿态分为若干种，每种足部姿态对应一个动作信号，通过安装在用户足底的压力信号采集装置采集多个样本数据，训练得到支持向量机分类器；所述压力信号采集装置包括多个压力传感器，多个压力传感器位于足底不同位置；(2)在用户正常使用阶段，通过压力信号采集装置采集足底压力，并将采集到的足底压力信号通过通信模块传输至上位机终端，上位机终端根据接收到的足底压力信号用所述支持向量机分类器识别出足部姿态；(3)上位机终端将足部姿态对应的动作信号传输至图像处理模块，图像处理模块进行图像处理后将处理后的动作图像...

【技术特征摘要】
1.一种基于足底压力的多人虚拟场景漫游控制方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在系统预设阶段，上位机终端将人体足部姿态分为若干种，每种足部姿态对应一个动作信号，通过安装在用户足底的压力信号采集装置采集多个样本数据，训练得到支持向量机分类器；所述压力信号采集装置包括多个压力传感器，多个压力传感器位于足底不同位置；(2)在用户正常使用阶段，通过压力信号采集装置采集足底压力，并将采集到的足底压力信号通过通信模块传输至上位机终端，上位机终端根据接收到的足底压力信号用所述支持向量机分类器识别出足部姿态；(3)上位机终端将足部姿态对应的动作信号传输至图像处理模块，图像处理模块进行图像处理后将处理后的动作图像显示在显示设备上。2.根据权利要求1所述的基于足底压力的多人虚拟场景漫游控制方法，其特征在于，步骤(1)中人体足部姿态分为：正常状态、前脚掌用力、后脚跟用力、左侧脚掌用力、右侧脚掌用力。3.根据权利要求2所述的基于足底压力的多人虚拟场景漫游控制方法，其特征在于，步骤(2)中两个足底同时采集，当两个足底识别出来的足部姿态为同一种姿态时，对应一种动作信号；若两个足底识别出两种不同足部姿态，对应特殊控制信号，所述特殊控制信号包括结束漫游、调节行走速度，左脚左侧脚掌用力，同时右脚右侧脚掌用力时为结束虚拟漫游；左脚右侧脚掌用力，同时右脚前脚掌用力为加快移动速度；左脚右侧脚掌用力，同时右脚后脚跟用力为减慢移动速度。4.根据权利要求1或2所述的基于足底压力的多人虚拟场景漫游控制方法，其特征在于，所述步骤(1)中对样本数据进行归一化，定义特征向量v，所述v用于归一化不同体重的用户，v＝[p1,p2,…,p8]/w，其中p1至p8为足底第i个压力传感器所测得的压力，w为用户的体重。5.根据权利要求4所述的基于足底压力的多人虚拟场景漫游控制方法，其特征在于，所述步骤(2)中，上位机终端用所述支持向量机分类器识别出足部姿态的同时，计算支持向量机的决策值以获得所述足底姿态的置信分数，具体方法包括：(21)令置信分数为x，设分类问题共有n类，其中第k类问题的置信分数定义为xk；(22)利用所述特征向量v计算决策值Sij：Sij＝<wij,v>+bij其中wij、bij为步骤(1)训练得到的支持向量机分类器中的超平面参数，<wij,v>为wij和v的内积运算；(23)使用支持向量机对第i类和第j类进行分类，其中i<j，共进行n(n-1)/2次二元分类；根据决策值Sij判断特...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱利丰，胡金涛，姜旭东，李博阳，高昊，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32