运动数据标定方法和系统技术方案

本申请提供的运动数据标定方法和系统，能够将用户运动时的动作数据从三个相互垂直的坐标轴中的三维姿态数据转化为目标坐标系下的二维数据，即在水平平面内的姿态数据和竖直平面内的姿态数据，从而将用户运动时的动作分为在水平方向上的运动和在竖直方向上的运动，从而避免因用户朝向不同所带来的数据差异。所述方法和系统可以去除用户朝向对运动数据的影响。因此，所述方法和系统无需用户做标定动作，即可对运动数据进行标定。即可对运动数据进行标定。即可对运动数据进行标定。

【技术实现步骤摘要】
运动数据标定方法和系统


[0001]本申请涉及可穿戴设备
，尤其涉及一种运动数据标定方法和系统。

技术介绍

[0002]随着人们对科学运动和身体健康的关注，运动监控设备正在极大的发展。目前运动监控设备主要是通过传感器对用户运动过程中的动作参数进行监控。现有技术中的运动监控设备，在对传感器进行坐标标定时，需要用户做一系列标定动作(如双手前平举、双手侧平举等)，从而运动监控设备才能根据标定动作将传感器坐标系下的姿态数据转换成人体坐标系下的姿态数据。每当用户调整运动监控设备的位置，都需要重新进行坐标标定，否则计算结果将受到影响，导致用户体验不好。
[0003]因此，需要提供一种不需要用户做标定动作，即可对运动数据进行标定的运动数据标定方法和系统。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种不需要用户做标定动作，即可对运动数据进行标定的运动数据标定方法和系统。
[0005]第一方面，本申请提一种运动数据标定方法，包括：获取用户运动时的动作数据，所述动作数据包括所述用户身上的至少一个测量位置对应的至少一个姿态信号，所述至少一个姿态信号中的每个姿态信号包括其对应的测量位置在原始坐标系下的三维姿态数据；构建目标坐标系，所述目标坐标系包括X轴、Y轴、Z轴三个互相垂直的坐标轴；以及将所述每个姿态信号转换成在所述目标坐标系下的二维姿态数据。
[0006]在一些实施例中，所述每个姿态信号包括由姿态传感器测量得到的数据，所述原始坐标系包括所述姿态传感器所在的坐标系。
[0007]在一些实施例中，所述姿态传感器包括加速度传感器、角速度传感器以及磁力传感器中的至少一种。
[0008]在一些实施例中，所述每个姿态信号包括由图像传感器测量的数据，所述原始坐标系包括所述图像传感器所在的坐标系。
[0009]在一些实施例中，所述三维姿态数据包括三个相互垂直的坐标轴上的角度数据和角速度数据。
[0010]在一些实施例中，所述将所述每个姿态信号转换成在所述目标坐标系下的二维姿态数据，包括：获取预先存储的所述目标坐标系与所述原始坐标系之间的转换关系；基于所述转换关系，将所述每个姿态信号转换为所述目标坐标系下的三维运动数据，所述三维运动数据至少包括所述X轴上的角速度数据、所述Y轴上的角速度数据以及所述Z轴上的角速度数据；以及将所述目标坐标系中的所述三维运动数据转换为所述目标坐标系中的所述二维姿态数据。
[0011]在一些实施例中，所述目标坐标系的所述Z轴为重力加速度所在的竖直方向的反
方向。
[0012]在一些实施例中，所述目标坐标系下的所述二维姿态数据包括：水平姿态数据，包括在垂直于所述Z轴的水平平面内运动时的水平角度数据和水平角速度数据；以及竖直姿态数据，包括在垂直于所述水平平面的任意竖直平面内运动时的竖直角度数据和竖直角速度数据。
[0013]在一些实施例中，所述将所述目标坐标系中的所述三维运动数据转换为所述目标坐标系中的所述二维姿态数据，包括：将所述X轴上的角速度数据和所述Y轴上的角速度数据通过矢量法则转换成所述竖直角速度数据；基于所述用户运动时的起始位置和结束位置对应的时间，对所述竖直角速度数据进行时间积分，获取所述竖直角度数据；将所述Z轴的角速度数据作为所述水平角速度数据；以及基于所述用户运动时的起始位置和结束位置对应的时间，对所述水平角速度数据进行时间积分，获取所述水平角度数据。
[0014]第二方面，本说明书还提供一种运动数据标定系统，包括至少一个存储介质以及至少一个处理器，所述至少一个存储介质存储有至少一个指令集用于运动数据标定；所述至少一个处理器同所述至少一个存储介质通信连接，其中当所述运动数据标定系统运行时，所述至少一个处理器读取所述至少一个指令集并实施本说明书第一方面所述的运动数据标定方法。
[0015]由以上技术方案可知，本申请提供的运动数据标定方法和系统，能够将用户运动时的动作数据从三个相互垂直的坐标轴中的三维姿态数据转化为目标坐标系下的二维数据，即在水平平面内的姿态数据和竖直平面内的姿态数据，从而将用户运动时的动作分为在水平方向上的运动和在竖直方向上的运动，从而避免因用户朝向不同所带来的数据差异。所述方法和系统可以去除用户朝向对运动数据的影响。因此，所述方法和系统无需用户做标定动作，即可对运动数据进行标定。
附图说明
[0016]本申请将以示例性实施例的方式进一步说明，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的，在这些实施例中，相同的编号表示相同的结构，其中：
[0017]图1是根据本申请一些实施例所示的运动监控系统的应用场景示意图；
[0018]图2是根据本申请一些实施例所示的可穿戴设备的示例性硬件和/或软件的示意图；
[0019]图3是根据本申请一些实施例所示的计算设备的示例性硬件和/或软件的示意图；
[0020]图4是根据本申请一些实施例所示的可穿戴设备的示例性结构图；
[0021]图5是根据本申请一些实施例所示的运动监控方法的示例性流程图；
[0022]图6是根据本申请一些实施例所示的运动数据标定方法的示例性流程图；
[0023]图7是根据本申请一些实施例所示的目标坐标系的示意图；
[0024]图8是根据本申请一些实施例所示的转化为二维姿态数据的示例性流程图；以及
[0025]图9是根据本申请一些实施例所示的用户运动时的坐标系图。
具体实施方式
[0026]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用
的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。
[0027]应当理解，本文使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模组”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换所述词语。
[0028]如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。
[0029]本申请中使用了流程图用来说明根据本申请的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。
[0030]本申请中提供一种运动监控系统，该运动监控系统可以获取用户运动时的动作信号，其中，动作信号至少包括肌电信号、姿态信号、心电信号、呼吸频率信号等。该系统可以至少基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种运动数据标定方法，其特征在于，包括：获取用户运动时的动作数据，所述动作数据包括所述用户身上的至少一个测量位置对应的至少一个姿态信号，所述至少一个姿态信号中的每个姿态信号包括其对应的测量位置在原始坐标系下的三维姿态数据；构建目标坐标系，所述目标坐标系包括X轴、Y轴、Z轴三个互相垂直的坐标轴；以及将所述每个姿态信号转换成在所述目标坐标系下的二维姿态数据。2.如权利要求1所述的运动数据标定方法，其特征在于，所述每个姿态信号包括由姿态传感器测量得到的数据，所述原始坐标系包括所述姿态传感器所在的坐标系。3.如权利要求2所述的运动数据标定方法，其特征在于，所述姿态传感器包括加速度传感器、角速度传感器以及磁力传感器中的至少一种。4.如权利要求1所述的运动数据标定方法，其特征在于，所述每个姿态信号包括由图像传感器测量的数据，所述原始坐标系包括所述图像传感器所在的坐标系。5.如权利要求1所述的运动数据标定方法，其特征在于，所述三维姿态数据包括三个相互垂直的坐标轴上的角度数据和角速度数据。6.如权利要求1所述的运动数据标定方法，其特征在于，所述将所述每个姿态信号转换成在所述目标坐标系下的二维姿态数据，包括：获取预先存储的所述目标坐标系与所述原始坐标系之间的转换关系；基于所述转换关系，将所述每个姿态信号转换为所述目标坐标系下的三维运动数据，所述三维运动数据至少包括所述X轴上的角速度数据、所述Y轴上的角速度数据以及所述Z轴上的角速度数据；以及将所述目标坐标系中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎美琪，苏雷，周鑫，廖风云，齐心，
申请(专利权)人：深圳市韶音科技有限公司，
类型：发明
国别省市：