基于静止点检测的滤除重力加速度方法技术

一种基于静止点检测的滤除重力加速度方法，包括：将六轴传感器固定在待检测目标上；采集并输入三轴加速度数据和三轴角速度数据；进行误差处理；以运动静止点对运动进行分段；分别投影每段运动数据首尾静止点，滤除每段运动的重力加速度得到两段不同三轴线性加速度；根据两段不同的线性加速度的准确性的分布特点，分配权值进行拟合，得到最终的三轴线性加速度；输出滤除重力加速度后的三轴线性加速度。一种采用所述的基于静止点检测的滤除重力加速度方法的加速度检测设备。检测结果精度高，方法及其设备适用性强，可广泛应用于使用加速度传感器对物体运动的研究。

Method for filtering gravity acceleration based on stationary point detection

A method of filtering gravity acceleration based on static point detection, including: fixing the six axis sensor on the target to be detected, collecting and input three axis acceleration data and three axis angular velocity data, processing the error, segmenting motion with the motion static point, projecting the stationary point of each motion data and filtering the stationary point and filtering, respectively. The acceleration of the gravitational acceleration of each segment gets two different three axis linear acceleration; according to the distribution characteristic of the accuracy of the two different linear acceleration, the weight value is fitted to get the final linear acceleration of the three axis; the output of the three axis linear acceleration after the gravity acceleration is filtered. An acceleration detection device using the method of filtering gravity acceleration based on stationary point detection. The accuracy of the test results is high, and the method and equipment are highly applicable. It can be widely applied to the study of motion of objects with acceleration sensors.

【技术实现步骤摘要】
基于静止点检测的滤除重力加速度方法
本专利技术涉及一种加速度检测方法，具体涉及一种针对非连续运动的、基于静止点检测的从由处于相同传感器坐标系的三轴加速度传感器与三轴陀螺仪共同构成的六轴传感器的三轴加速度传感器数据中滤除重力加速度得到三轴线性加速度的方法。
技术介绍
加速度传感器因为其工作原理，受到地球重力场的影响。其所测得的加速度是物体自身运动的线性加速度以及物体受到的重力加速度一起作用的结果。所以从加速度传感器所测得三轴加速度数据中滤除重力加速度得到三轴线性加速度的过程对于利用加速度传感器来研究物体的空间运动来说是一种重要手段。现有的滤除重力加速度的方法主要分为两大类：一是低通滤波的方法，对加速度传感器测得的原始数据使用低通滤波，将变化频率较小的重力加速度滤出，再用传感器加速度减去重力加速度，最终得到线性加速度。低通滤波的方法易于理解，操作简单，但使用此种方法得到的线性加速度，与物体真实线性加速度的相差较大，只能大体表征出真实线性加速度的变化趋势，对于一些对线性加速度精度要求较高的研究，低通滤波方法的效果不甚理想；二是结合陀螺仪信息的坐标系旋转的方法。此种方法要求运动以静止状态开始本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于静止点检测的滤除重力加速度方法，其特征在于，包括如下步骤：将设置在相同传感器坐标系的三轴加速度传感器与三轴陀螺仪共同构成的六轴传感器固定在待检测目标上；采集加速度传感器的三轴加速度信号与陀螺仪的三轴角速度信号并输入三轴加速度数据和三轴角速度数据；对加速度传感器的三轴加速度数据和陀螺仪的三轴角速度数据进行误差处理；根据角速度数据从加速度数据中检测出运动静止点并以运动静止点对运动进行分段；分别投影每段运动数据首尾静止点，滤除每段运动的重力加速度得到两段不同三轴线性加速度；根据两段不同的线性加速度的准确性的分布特点，分配权值进行拟合，得到最终的三轴线性加速度；输出滤除重力加速度后的三轴线性加...

【技术特征摘要】
1.一种基于静止点检测的滤除重力加速度方法，其特征在于，包括如下步骤：将设置在相同传感器坐标系的三轴加速度传感器与三轴陀螺仪共同构成的六轴传感器固定在待检测目标上；采集加速度传感器的三轴加速度信号与陀螺仪的三轴角速度信号并输入三轴加速度数据和三轴角速度数据；对加速度传感器的三轴加速度数据和陀螺仪的三轴角速度数据进行误差处理；根据角速度数据从加速度数据中检测出运动静止点并以运动静止点对运动进行分段；分别投影每段运动数据首尾静止点，滤除每段运动的重力加速度得到两段不同三轴线性加速度；根据两段不同的线性加速度的准确性的分布特点，分配权值进行拟合，得到最终的三轴线性加速度；输出滤除重力加速度后的三轴线性加速度。2.根据权利要求1所述的一种基于静止点检测的滤除重力加速度方法，其特征在于，所述对加速度传感器的三轴加速度数据和陀螺仪的三轴角速度数据进行误差处理，包括：使用求取均值的方法对加速度，角速度数据进行零位偏移误差处理；使用卡尔曼滤波的方法对加速度，角速度数据进行随机误差误差处理；对角速度数据使用均值滤波，减小角速度数据积分产生的积分误差。3.根据权利要求1所述的一种基于静止点检测的滤除重力加速度方法，其特征在于，所述根据角速度数据从加速度数据中检测出运动静止点，包括：计算三轴加速度数据f_acc_x、f_acc_y、f_acc_z的合加速度t_acc，计算三轴角速度数据f_angvel_x、f_angvel_y、f_angvel_z的合角速度t_angvel；求取合加速度t_acc的极值点集；根据静止时合加速度t_acc幅值变化范围设置合加速度t_acc静止点阈值T1，根据静止时合角速度t_angvel幅值变化范围设置合角速度t_angvel静止点阈值T2；根据有效运动频率设置静止点邻域宽度；根据合加速度t_acc的静止点阈值T1以及静止点邻域的宽度在合加速度t_acc的极值点集中进行静止点检测，并以合角速度t_angvel静止点阈值T2作为判断条件进行辅助...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡丽英，楼桦，李兴，
申请(专利权)人：常州信息职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32