IMU数据标注方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了IMU数据标注方法，包括：获取IMU数据中变化超过阈值的数据段作为待选数据段；将对应于待选数据段的视频流中的人物动作与目标动作进行比对；如果人物动作与目标动作匹配，则将待选数据段作为标注数据段；如果人物动作与目标动作不匹配，则将待选数据段调整至匹配目标动作后作为标注数据段，或将待选数据段删除。本发明专利技术还公开了IMU数据标注系统。本发明专利技术IMU数据标注方法及系统，通过对IMU数据的初步判断，再结合视频数据对初步判断进行筛查的方式，实现了IMU数据标注的全智能化，降低了标注成本，对于大批量的数据标注有效提高了效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
IMU数据标注方法及系统


[0001]本专利技术涉及IMU数据处理技术，具体涉及IMU数据标注方法及系统。

技术介绍

[0002]在智能健身
，IMU数据已经开始广泛的应用于人体运动姿态监测。同时随着计算机技术的发展，通过IMU数据进行训练可以形成用以进行人体姿态智能检测的人工智能模型。
[0003]进行模型训练需要非常庞大的样本量，并且训练出来的模型的精度也取决于样本数量。例如，一个简单姿态的识别模型训练往往需要5000以上的样本量进行训练，还需要同样数量的样本进行测试和矫正。目前对于这些样本的标注，主要通过人工标注的方式进行，会浪费大量的人力物力，并且效率低下。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是基于人工的IMU数据标注技术成本较高且效率低下，目的在于提供IMU数据标注方法及系统，解决上述问题。
[0005]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0006]在一个方面，本实施例提供了IMU数据标注方法，包括：
[0007]获取所述IMU数据中变化超过阈值的数据段作为待选数据段；
[0008]将对应于所述待选数据段的视频流中的人物动作与目标动作进行比对；
[0009]如果所述人物动作与所述目标动作匹配，则将所述待选数据段作为标注数据段；
[0010]如果所述人物动作与所述目标动作不匹配，则将所述待选数据段调整至匹配所述目标动作后作为标注数据段，或将所述待选数据段删除。
[0011]现有技术中，为了通过IMU数据样本进行模型训练，需要人工对样本进行标注，然后根据标注的结果进行模型训练。进行人工标注时，上万份数据的标注需要花费大量的人力处理，目前也没有技术可以很好的解决这一问题。
[0012]本实施例实施时，专利技术人发现因为IMU是一个加速度和角速度传感器，人在按节奏做动作时几乎不可匀速，也很难做到让IMU设备不发生任何旋转来完成一个动作，因此在做每个动作时，在每个很短的时间间隔内都会引起IMU加速度和角速度的剧烈变化。基于这一机理，本实施例采用了对IMU数据中的一段数据段进行变化情况的判断，完成IMU数据的粗标。其中所述的变化超过阈值可以采用一段数据段中的数据极差超过阈值，也可以采用方差超过阈值的方式进行判断。应当理解的是，无论是采用何种方式判断一段数据段的变化是否超过阈值，都应当在本实施例的保护范围之内。
[0013]本实施例中，因为视频流的采样频率一般是远小于IMU数据的采样频率的，所以待选数据段一般只会对应很小数量的视频帧，如4～5帧，此时可以通从视频帧上提取人物动作的方式进行与目标动作的比对。将人物动作与目标动作进行比对可以采用现有技术中的多种方式进行。示例的，采用图像识别技术以目标动作为模板直接对人物动作的动作进行
识别，识别采用像素值比对、哈希校验等方式进行。示例的，如果目标动作上已经具有具体的关键点位置，那么可以对人物动作上的关键点进行标注，将标注结果与目标动作的坐标进行比对，也可以实现本实施例的功能效果。例如：目标动作是在完成一个直拳动作，此时目标动作为可以具备五帧的视频帧，每一帧都是具备相应的关键点的，此时提取的人物动作也应当在五帧左右的视频帧，通过不同的帧上动作的比对，完成动作的识别。
[0014]本实施例中，如果判断人物动作与所述目标动作匹配，可以将待选数据段作为标注数据与目标动作相对应。而如果判断人物动作与所述目标动作不匹配，可以删除这个待选数据段，或者对该待选数据段进行调整，调整方式可以依据目标动作和人物动作的差异进行。示例的，如果判断人物动作与所述目标动作不匹配，获取目标动作和人物动作中关键点的差值形成差异矩阵；以所述差异矩阵对所述IMU数据的加速度矩阵进行修正。修正方式采用根据差异矩阵的对应时间长度的微分与加速度矩阵进行叠加的方式进行。本实施例通过对IMU数据的初步判断，再结合视频数据对初步判断进行筛查的方式，实现了IMU数据标注的全智能化，降低了标注成本，对于大批量的数据标注有效提高了效率。
[0015]进一步的，获取所述IMU数据中变化超过阈值的数据段作为待选数据段包括：
[0016]获取所述IMU数据中长度超过预设值的数据段；
[0017]计算所述数据段中数据的极差值，当所述极差值超过阈值时，将所述数据段标记为第一数据段；
[0018]如果在所述IMU数据中，连续出现预设数量的第一数据段，将连续的多个所述第一数据段作为待选数据段。
[0019]进一步的，所述预设数量根据IMU数据的采样频率和所述待选数据段对应的目标动作的持续时间计算。
[0020]进一步的，将对应于所述待选数据段的视频流中的人物动作与目标动作进行比对包括：
[0021]将所述待选数据段对应的视频流的视频帧作为识别帧；
[0022]对所述识别帧中的人物动作进行识别，并将识别结果与预设的目标动作进行比对。
[0023]进一步的，对所述识别帧中的人物动作进行识别，并将识别结果与预设的目标动作进行比对包括：
[0024]对所述识别帧中人物动作的关键点进行标记；所述标记对应于所述目标动作中的关键点；
[0025]计算所述人物动作的关键点的空间坐标，并将所述空间坐标与所述目标动作的关键点的坐标进行比对；
[0026]当比对结果满足预设值时，判定所述人物动作与所述目标动作匹配；当比对结果不满足预设值时，判定所述人物动作与所述目标动作不匹配。
[0027]在以另一个方面，本实施例提供IMU数据标注系统，包括：
[0028]获取单元，被配置为获取所述IMU数据中变化超过阈值的数据段作为待选数据段；
[0029]比对单元，被配置为将对应于所述待选数据段的视频流中的人物动作与目标动作进行比对；
[0030]处理单元，被配置为如果所述人物动作与所述目标动作匹配，则将所述待选数据
段作为标注数据段；如果所述人物动作与所述目标动作不匹配，则将所述待选数据段调整至匹配所述目标动作后作为标注数据段，或将所述待选数据段删除。
[0031]进一步的，所述获取单元还被配置为：
[0032]获取所述IMU数据中长度超过预设值的数据段；
[0033]计算所述数据段中数据的极差值，当所述极差值超过阈值时，将所述数据段标记为第一数据段；
[0034]如果在所述IMU数据中，连续出现预设数量的第一数据段，将连续的多个所述第一数据段作为待选数据段。
[0035]进一步的，所述预设数量根据IMU数据的采样频率和所述待选数据段对应的目标动作的持续时间计算。
[0036]进一步的，所述比对单元被配置为：
[0037]将所述待选数据段对应的视频流的视频帧作为识别帧；
[0038]对所述识别帧中的人物动作进行识别，并将识别结果与预设的目标动作进行比对。
[0039]进一步的，所述比对单元被配置为：
[0040]对所述识别帧中人物动作的关键点进行标记；所述标记对应于所述目标动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.IMU数据标注方法，其特征在于，包括：获取所述IMU数据中变化超过阈值的数据段作为待选数据段；将对应于所述待选数据段的视频流中的人物动作与目标动作进行比对；如果所述人物动作与所述目标动作匹配，则将所述待选数据段作为标注数据段；如果所述人物动作与所述目标动作不匹配，则将所述待选数据段调整至匹配所述目标动作后作为标注数据段，或将所述待选数据段删除。2.根据权利要求1所述的IMU数据标注方法，其特征在于，获取所述IMU数据中变化超过阈值的数据段作为待选数据段包括：获取所述IMU数据中长度超过预设值的数据段；计算所述数据段中数据的极差值，当所述极差值超过阈值时，将所述数据段标记为第一数据段；如果在所述IMU数据中，连续出现预设数量的第一数据段，将连续的多个所述第一数据段作为待选数据段。3.根据权利要求2所述的IMU数据标注方法，其特征在于，所述预设数量根据IMU数据的采样频率和所述待选数据段对应的目标动作的持续时间计算。4.根据权利要求1所述的IMU数据标注方法，其特征在于，将对应于所述待选数据段的视频流中的人物动作与目标动作进行比对包括：将所述待选数据段对应的视频流的视频帧作为识别帧；对所述识别帧中的人物动作进行识别，并将识别结果与预设的目标动作进行比对。5.根据权利要求4所述的IMU数据标注方法，其特征在于，对所述识别帧中的人物动作进行识别，并将识别结果与预设的目标动作进行比对包括：对所述识别帧中人物动作的关键点进行标记；所述标记对应于所述目标动作中的关键点；计算所述人物动作的关键点的空间坐标，并将所述空间坐标与所述目标动作的关键点的坐标进行比对；当比对结果满足预设值时，判定所述人物动作与所述目标动作匹配；当比对结果不满足预设值时，判定所述人物...

【专利技术属性】
技术研发人员：张谦，付勇，奚伟涛，张博文，
申请(专利权)人：成都拟合未来科技有限公司，
类型：发明
国别省市：