人體姿態(tài)數(shù)據(jù)的獲取方法、系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)處理裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種人體姿態(tài)數(shù)據(jù)的獲取方法、系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)處理裝置，屬于體感識(shí)別領(lǐng)域。該人體姿態(tài)數(shù)據(jù)的獲取方法包括：獲得預(yù)標(biāo)定的人體特征點(diǎn)之間的特征數(shù)據(jù)；獲得所述人體特征點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度；根據(jù)所述人體特征點(diǎn)的所述轉(zhuǎn)動(dòng)角度，以及所述人體特征點(diǎn)之間的所述特征數(shù)據(jù)，得到人體姿態(tài)數(shù)據(jù)。本方法通過(guò)在頭部直接設(shè)置頭部佩戴裝置，獲得頭部轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)。相應(yīng)的，通過(guò)在身體的胸部設(shè)置身體佩戴裝置獲得身體的轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)，進(jìn)而通過(guò)頭部轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)以及身體的轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)獲得人體姿態(tài)數(shù)據(jù)，從而改善了現(xiàn)有的人體姿態(tài)識(shí)別方式不具備良好的移動(dòng)性，并且對(duì)環(huán)境影響較為敏感，容易受到干擾而導(dǎo)致傳感數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】人體姿態(tài)數(shù)據(jù)的獲取方法、系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)處理裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及體感識(shí)別領(lǐng)域，具體而言，涉及一種身體姿態(tài)數(shù)據(jù)的獲取方法、系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)處理裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]在人機(jī)交互【技術(shù)領(lǐng)域】中，隨著互動(dòng)游戲、虛擬現(xiàn)實(shí)和頭戴顯示技術(shù)的發(fā)展，能夠在自由運(yùn)動(dòng)中進(jìn)行、并且不使用雙手的操作將擁有更加廣泛的應(yīng)用，因此對(duì)人體姿態(tài)的識(shí)別，是除了鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、觸屏以外最方便、靈活、精確和可靠的人機(jī)交互方式。現(xiàn)有人體姿態(tài)識(shí)別方式，主要是利用第三方傳感裝置在一定距離以外對(duì)頭部運(yùn)動(dòng)進(jìn)行感測(cè)。但是，由于傳感裝置的探測(cè)范圍有限，使得現(xiàn)有的人體姿態(tài)識(shí)別方式不具備良好的移動(dòng)性，并且傳感裝置對(duì)環(huán)境影響較為敏感，容易受到干擾而導(dǎo)致傳感數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種人體姿態(tài)數(shù)據(jù)的獲取方法、系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)處理裝置，以改善現(xiàn)有的人體姿態(tài)識(shí)別方式不具備良好的移動(dòng)性，并且對(duì)環(huán)境影響較為敏感，容易受到干擾而導(dǎo)致傳感數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的問(wèn)題。
[0004]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0005]第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種人體姿態(tài)數(shù)據(jù)的獲取方法，應(yīng)用于人體姿態(tài)數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)，所述人體姿態(tài)數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)處理裝置，所述人體姿態(tài)數(shù)據(jù)的獲取方法，包括:
[0006]所述數(shù)據(jù)處理裝置獲得預(yù)標(biāo)定的人體特征點(diǎn)之間的特征數(shù)據(jù)；所述預(yù)標(biāo)定的人體特征點(diǎn)包括人體頭部中心點(diǎn)、頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)以及身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)；所述特征數(shù)據(jù)包括所述頭部中心點(diǎn)與所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間的第一線段的長(zhǎng)度，以及所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)與所述身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間的第二線段的長(zhǎng)度；
[0007]獲得所述人體特征點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，所述轉(zhuǎn)動(dòng)角度包括所述頭部中心點(diǎn)與所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間的所述第一線段相對(duì)于豎直方向的第一轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度，以及所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)與所述身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間的第二線段相對(duì)于豎直方向的第二轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度，所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)角與所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)角位于同一平面；
[0008]根據(jù)所述人體特征點(diǎn)的所述轉(zhuǎn)動(dòng)角度，以及所述人體特征點(diǎn)之間的所述特征數(shù)據(jù)，得到人體姿態(tài)數(shù)據(jù)；所述人體姿態(tài)數(shù)據(jù)包括所述人體特征點(diǎn)的所述轉(zhuǎn)動(dòng)角度，所述頭部中心點(diǎn)相對(duì)于所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)的第一水平位移，以及所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)相對(duì)于所述身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)的第二水平位移；所述第一水平位移由所述第一線段的長(zhǎng)度乘以所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度的正弦函數(shù)值得到，所述第二水平位移由所述第二線段的長(zhǎng)度乘以所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度的正弦函數(shù)值得到。
[0009]結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，其中，所述人體姿態(tài)數(shù)據(jù)還包括:所述頭部中心點(diǎn)相對(duì)于所述身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)的第三水平位移，所述第三水平位移由所述第一水平位移加上所述第二水平位移得到。
[0010]結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第二種可能的實(shí)施方式，其中，所述人體姿態(tài)數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)包括第一三軸陀螺儀、第一三軸加速度計(jì)以及第一三軸磁感儀；所述獲得預(yù)標(biāo)定的人體特征點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，所述轉(zhuǎn)動(dòng)角度包括所述頭部中心點(diǎn)與所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間的所述第一線段相對(duì)于豎直方向的第一轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度，包括:
[0011]所述數(shù)據(jù)處理裝置接收所述第一三軸陀螺儀采集的所述頭部中心點(diǎn)與所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間的所述第一線段相對(duì)于豎直方向的第一轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度、所述第一三軸加速度計(jì)獲得的豎直指向基準(zhǔn)以及所述第一三軸磁感儀獲得的水平指向基準(zhǔn)。
[0012]結(jié)合第一方面的第二種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第三種可能的實(shí)施方式，其中，所述人體姿態(tài)數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)包括第二三軸陀螺儀、第二三軸加速度計(jì)以及第二三軸磁感儀；所述獲得預(yù)標(biāo)定的人體特征點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，所述轉(zhuǎn)動(dòng)角度包括所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)與所述身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間的所述第二線段相對(duì)于豎直方向的第二轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度，包括:
[0013]所述數(shù)據(jù)處理裝置接收所述第二三軸陀螺儀采集的所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)與所述身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間的所述第二線段相對(duì)于豎直方向的第二轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度、所述第二三軸加速度計(jì)獲得的豎直指向基準(zhǔn)以及所述第二三軸磁感儀獲得的水平指向基準(zhǔn)。
[0014]第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種數(shù)據(jù)處理裝置，應(yīng)用于人體姿態(tài)數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)處理裝置包括:
[0015]特征點(diǎn)數(shù)據(jù)獲得單元，用于所述數(shù)據(jù)處理裝置獲得預(yù)標(biāo)定的人體特征點(diǎn)之間的特征數(shù)據(jù)，所述預(yù)標(biāo)定的人體特征點(diǎn)包括人體頭部中心點(diǎn)、頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)以及身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)，所述特征數(shù)據(jù)包括所述頭部中心點(diǎn)與所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間的第一線段的長(zhǎng)度，以及所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)與所述身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間的第二線段的長(zhǎng)度；
[0016]頭部轉(zhuǎn)動(dòng)角度獲得單元，用于獲得所述頭部中心點(diǎn)與所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間的所述第一線段相對(duì)于豎直方向的第一轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度；
[0017]身體轉(zhuǎn)動(dòng)角度獲得單元,用于獲得所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)與所述身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間的第二線段相對(duì)于豎直方向的第二轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度；所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)角與所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)角位于同一平面；
[0018]第一位移計(jì)算單元，用于求取所述第一線段的長(zhǎng)度與所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度的正弦函數(shù)值之積，得到所述頭部中心點(diǎn)相對(duì)于所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)的第一水平位移；
[0019]第二位移計(jì)算單元，用于求取所述第二線段的長(zhǎng)度與所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度的正弦函數(shù)值之積，得到所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)相對(duì)于所述身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)的第二水平位移。
[0020]結(jié)合第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第二方面的第一種可能的實(shí)施方式，其中，所述數(shù)據(jù)處理裝置還包括:
[0021]第三位移計(jì)算單元，用于所述第一水平位移加上所述第二水平位移，得到所述頭部中心點(diǎn)相對(duì)于所述身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)的第三水平位移。
[0022]本發(fā)明提供的一種數(shù)據(jù)處理裝置，該數(shù)據(jù)處理裝置通過(guò)頭部佩戴裝置中設(shè)置的用于獲得豎直指向基準(zhǔn)的第一三軸加速度計(jì)、用于采集所述頭部中心點(diǎn)與所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間的第一線段相對(duì)于豎直方向的第一轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度的第一三軸陀螺儀以及用于獲得水平指向基準(zhǔn)的第一三軸磁感儀獲得準(zhǔn)確的頭部轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)。相應(yīng)的，通過(guò)身體佩戴裝置中設(shè)置用于獲得豎直指向基準(zhǔn)的第二三軸加速度計(jì)、用于采集所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)與所述身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間的第二線段相對(duì)于豎直方向的第二轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度的第二三軸陀螺儀以及用于獲得水平指向基準(zhǔn)的第二三軸磁感儀獲得身體的轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)，進(jìn)而通過(guò)頭部轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)以及身體的轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)獲得人體姿態(tài)數(shù)據(jù)，從而改善了現(xiàn)有的人體姿態(tài)識(shí)別方式不具備良好的移動(dòng)性，并且對(duì)環(huán)境影響較為敏感，容易受到干擾而導(dǎo)致傳感數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的問(wèn)題。
[0023]第三方面，一種人體姿態(tài)數(shù)據(jù)的獲取系統(tǒng)，包括用于獲得預(yù)標(biāo)定的人體特征點(diǎn)之間的特征數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理裝置，所述預(yù)標(biāo)定的人體特征點(diǎn)包括人體頭部中心點(diǎn)、頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)以及身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)；所述獲取系統(tǒng)還包括頭部佩戴裝置以及身體佩戴裝置；
[0024]所述頭部佩戴裝置設(shè)置于人體頭部，用于采集所述頭部中心點(diǎn)與所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間的第一線段相對(duì)于豎直方向的第一轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度；
[0025]所述身體佩戴裝置設(shè)置于人體胸部，用于采集所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)與所述身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間的第二線段相對(duì)于豎直方向的第二轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度；
[0026]所述數(shù)據(jù)處理裝置，用于獲得所述頭部中心點(diǎn)與所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間的第一線段的長(zhǎng)度，以及所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)與所述身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間的第二線段的長(zhǎng)度；
[0027]所述數(shù)據(jù)處理裝置，還用于獲得所述頭部中心點(diǎn)與所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間的所述第一線段相對(duì)于豎直方向的第一轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度，以及所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)與所述身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間的所述第二線段相對(duì)于豎直方向的第二轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度；
[0028]根據(jù)所述第一線段的長(zhǎng)度、第二線段的長(zhǎng)度、第一轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度以及第二轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度，得到人體姿態(tài)數(shù)據(jù)；所述人體姿態(tài)數(shù)據(jù)包括所述頭部中心點(diǎn)相對(duì)于所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)的第一水平位移，以及所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)相對(duì)于所述身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)的第二水平位移；所述第一水平位移由所述第一線段的長(zhǎng)度乘以所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度的正弦函數(shù)值得到，所述第二水平位移由所述第二線段的長(zhǎng)度乘以所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度的正弦函數(shù)值得到。
[0029]所述頭部佩戴裝置包括，頭部轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)采集單元、第一無(wú)線數(shù)據(jù)通信單元以及微處理器，所述頭部轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)采集單元以及所述第一無(wú)線數(shù)據(jù)通信單元分別與所述微處理器電連接；
[0030]所述頭部轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)采集單元，包括用于獲得豎直指向基準(zhǔn)的第一三軸加速度計(jì)、用于采集所述頭部中心點(diǎn)與所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間的第一線段相對(duì)于豎直方向的第一轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度的第一三軸陀螺儀以及用于獲得水平指向基準(zhǔn)的第一三軸磁感儀，所述第一三軸加速度計(jì)、所述第一三軸陀螺儀以及所述第一三軸磁感儀分別與所述微處理器電連接。
[0031]結(jié)合第三方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第三方面的第一種可能的實(shí)施方式，其中，所述身體佩戴裝置包括，身體轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)采集單元，第二無(wú)線數(shù)據(jù)通信單元，所述身體轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)采集單元與所述第二無(wú)線數(shù)據(jù)通信單元電連接；
[0032]所述身體轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)采集單元包括用于獲得豎直指向基準(zhǔn)的第二三軸加速度計(jì)、用于采集所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)與所述身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間的第二線段相對(duì)于豎直方向的第二轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度的第二三軸陀螺儀以及用于獲得水平指向基準(zhǔn)的第二三軸磁感儀，所述第二三軸加速度計(jì)、所述第二三軸陀螺儀以及所述第二三軸磁感儀分別與所述第二無(wú)線通信單元電連接。
[0033]結(jié)合第三方面的第一種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第三方面的第二種可能的實(shí)施方式，其中，所述頭部轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)采集單元還包括溫度采集單元，用于采集人體頭部溫度。
[0034]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)效果:
[0035]本發(fā)明提供的一種人體姿態(tài)數(shù)據(jù)的獲取方法，通過(guò)在頭部直接設(shè)置頭部佩戴裝置，并在該頭部佩戴裝置中設(shè)置用于獲得豎直指向基準(zhǔn)的第一三軸加速度計(jì)、用于采集所述頭部中心點(diǎn)與所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間的第一線段相對(duì)于豎直方向的第一轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度的第一三軸陀螺儀以及用于獲得水平指向基準(zhǔn)的第一三軸磁感儀的方式，以獲得準(zhǔn)確的頭部轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)。相應(yīng)的，通過(guò)在身體的胸部設(shè)置身體佩戴裝置，并在該身體佩戴裝置中設(shè)置用于獲得豎直指向基準(zhǔn)的第二三軸加速度計(jì)、用于采集所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)與所述身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間的第二線段相對(duì)于豎直方向的第二轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度的第二三軸陀螺儀以及用于獲得水平指向基準(zhǔn)的第二三軸磁感儀的方式準(zhǔn)確的獲得身體的轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)，進(jìn)而通過(guò)頭部轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)以及身體的轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)獲得人體姿態(tài)數(shù)據(jù)，從而改善了現(xiàn)有的人體姿態(tài)識(shí)別方式不具備良好的移動(dòng)性，并且對(duì)環(huán)境影響較為敏感，容易受到干擾而導(dǎo)致傳感數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的問(wèn)題。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0036]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
[0037]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的人體姿態(tài)數(shù)據(jù)的獲取系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0038]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的人體姿態(tài)數(shù)據(jù)的獲取方法的流程圖；
[0039]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的人體姿態(tài)數(shù)據(jù)的獲取方法中的第一水平位移、第二水平位移以及第三水平位移的計(jì)算示意圖；
[0040]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種數(shù)據(jù)處理裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0041]圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供另一種數(shù)據(jù)處理裝置裝的結(jié)構(gòu)框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0042]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來(lái)布置和設(shè)計(jì)。因此，以下對(duì)在附圖中提供的本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0043]在人機(jī)交互【技術(shù)領(lǐng)域】中，隨著互動(dòng)游戲、虛擬現(xiàn)實(shí)和頭戴顯示技術(shù)的發(fā)展，能夠在自由運(yùn)動(dòng)中進(jìn)行、并且不使用雙手的操作將擁有更加廣泛的應(yīng)用，因此對(duì)人體姿態(tài)的識(shí)別，是除了鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、觸屏以外最方便、靈活、精確和可靠的人機(jī)交互方式?，F(xiàn)有人體姿態(tài)識(shí)別方式，主要是利用第三方傳感裝置從一定距離以外對(duì)頭部運(yùn)動(dòng)進(jìn)行感測(cè)。但是，現(xiàn)有的人體姿態(tài)識(shí)別方式不具備良好的移動(dòng)性，并且對(duì)環(huán)境影響較為敏感，容易受到干擾而導(dǎo)致傳感數(shù)據(jù)錯(cuò)誤?；诖?，發(fā)明人經(jīng)過(guò)不斷研究，提出本發(fā)明實(shí)施例提供的人體姿態(tài)數(shù)據(jù)的獲取方法、系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)處理裝置。
[0044]請(qǐng)參閱圖1-4，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種人體姿態(tài)數(shù)據(jù)的獲取系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括用于獲得預(yù)標(biāo)定的人體特征點(diǎn)之間的特征數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理裝置300。其中，如圖3所示，所述預(yù)標(biāo)定的人體特征點(diǎn)包括人體頭部中心點(diǎn)401、頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)402以及身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)403;所述特征數(shù)據(jù)包括所述頭部中心點(diǎn)401與所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)402之間的第一線段的長(zhǎng)度，即圖3中線段A的長(zhǎng)度，以及所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)與所述身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間的第二線段的長(zhǎng)度，即圖3中線段B的長(zhǎng)度。
[0045]在實(shí)踐過(guò)程中，人體頭部中心點(diǎn)401為頭部的幾何中心，位于人體頭部正中心。而頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)402為人體頭部垂直上下轉(zhuǎn)動(dòng)、水平左右轉(zhuǎn)動(dòng)、左右傾斜三軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的幾何中心點(diǎn),位于頸部。身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)403為人處于坐姿或站姿時(shí),身體前俯后仰、水平旋轉(zhuǎn)、左右傾斜的三軸轉(zhuǎn)動(dòng)的幾何中心點(diǎn)，位于臀部。
[0046]為了便于采集數(shù)據(jù)，所述獲取系統(tǒng)還包括頭部佩戴裝置201以及身體佩戴裝置202。其中，所述頭部佩戴裝置201設(shè)置于人體頭部，用于采集所述頭部中心點(diǎn)401與所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)402之間的第一線段相對(duì)于豎直方向的第一轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度，即圖3中Θ角的角度。
[0047]所述頭部佩戴裝置201包括，頭部轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)采集單元、第一無(wú)線數(shù)據(jù)通信單元以及微處理器，所述頭部轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)采集單元以及所述第一無(wú)線數(shù)據(jù)通信單元分別與所述微處理器電連接；所述頭部轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)采集單元，包括用于獲得豎直指向基準(zhǔn)的第一三軸加速度計(jì)、用于采集所述頭部中心點(diǎn)與所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間的第一線段相對(duì)于豎直方向的第一轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度的第一三軸陀螺儀以及用于獲得水平指向基準(zhǔn)的第一三軸磁感儀，所述第一三軸加速度計(jì)、所述第一三軸陀螺儀以及所述第一三軸磁感儀分別與所述微處理器電連接。
[0048]而身體佩戴裝置202設(shè)置于人體胸部，用于采集所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)402與所述身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)403之間的第二線段相對(duì)于豎直方向的第二轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度，即圖3中的β角的角度。
[0049]所述身體佩戴裝置202包括，身體轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)采集單元以及第二無(wú)線數(shù)據(jù)通信單元。所述身體轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)采集單元與所述第二無(wú)線數(shù)據(jù)通信單元電連接；所述身體轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)采集單元包括用于獲得豎直指向基準(zhǔn)的第二三軸加速度計(jì)、用于采集所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)與所述身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間的第二線段相對(duì)于豎直方向的第二轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度的第二三軸陀螺儀以及用于獲得水平指向基準(zhǔn)的第二三軸磁感儀，所述第二三軸加速度計(jì)、所述第二三軸陀螺儀以及所述第二三軸磁感儀分別與所述第二無(wú)線通信單元電連接。
[0050]需要說(shuō)明的是，在實(shí)踐過(guò)程中，頭部佩戴裝置201與身體佩戴裝置202通過(guò)第一無(wú)線數(shù)據(jù)通信單元與第二無(wú)線數(shù)據(jù)通信單元之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。即當(dāng)身體佩戴裝置202中的設(shè)備采集了所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)402與所述身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)403之間的所述第二線段相對(duì)于豎直方向的第二轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度后，通過(guò)第二無(wú)線數(shù)據(jù)通信單元將身上述數(shù)據(jù)傳遞到第一無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸單元，以利于數(shù)據(jù)處理裝置300對(duì)身體的轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)和頭部的轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行集中處理。而第一無(wú)線數(shù)據(jù)通信單元與第二無(wú)線數(shù)據(jù)通信單元之間的通信方式有多種，例如藍(lán)牙、WiFi以及Zigbee等。具體的通信方式可以根據(jù)實(shí)際情況決定。而當(dāng)數(shù)據(jù)處理裝置300處理完數(shù)據(jù)后，可以通過(guò)第一無(wú)線數(shù)據(jù)通信單元把處理后的數(shù)據(jù)傳遞給外部接收設(shè)備。
[0051]需要說(shuō)明的是，頭部佩戴裝置201與身體佩戴裝置202之間無(wú)線通信為一種較佳的方式，除了上述通信方式外，可以采用有線的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[0052]所述數(shù)據(jù)處理裝置300，用于獲得所述頭部中心點(diǎn)401與所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)402之間的第一線段的長(zhǎng)度，以及所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)402與所述身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)403之間的第二線段的長(zhǎng)度；獲得所述頭部中心點(diǎn)401與所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)402之間的所述第一線段相對(duì)于豎直方向的第一轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度，以及所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)402與所述身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)403之間的所述第二線段相對(duì)于豎直方向的第二轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度。
[0053]根據(jù)所述第一線段的長(zhǎng)度、第二線段的長(zhǎng)度、第一轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度以及第二轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度，得到人體姿態(tài)數(shù)據(jù)；所述人體姿態(tài)數(shù)據(jù)包括所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)402的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，即圖3中的角度Θ，所述身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)403的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，即圖3中的角度β，所述頭部中心點(diǎn)401相對(duì)于所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)402的第一水平位移，即圖3中的線段C，以及所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)402相對(duì)于所述身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)403的第二水平位移，即圖3中的位移D ;所述第一水平位移由所述第一線段的長(zhǎng)度乘以所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度的正弦函數(shù)值得到，所述第二水平位移由所述第二線段的長(zhǎng)度乘以所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度的正弦函數(shù)值得到。為了節(jié)約篇幅，而具體的計(jì)算步驟會(huì)在后面的獲取方法中詳細(xì)介紹，此處不做贅述。
[0054]在實(shí)踐過(guò)程中，電子設(shè)備通常會(huì)因長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行而發(fā)熱，而本系統(tǒng)中的頭部佩戴裝置又直接與頭部接觸，為了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)運(yùn)行過(guò)程中的頭部佩戴裝置的溫度狀態(tài)，較佳的，所述頭部轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)采集單元還包括溫度采集單元，用于采集人體頭部佩戴裝置內(nèi)部溫度，以避免因設(shè)備溫度過(guò)高而對(duì)身體造成不良的影響。
[0055]如圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種人體姿態(tài)數(shù)據(jù)的獲取方法，應(yīng)用于人體姿態(tài)數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)，所述人體姿態(tài)數(shù)據(jù)的獲取方法，包括:
[0056]SlOl:所述數(shù)據(jù)處理裝置獲得預(yù)標(biāo)定的人體特征點(diǎn)之間的特征數(shù)據(jù)。
[0057]所述預(yù)標(biāo)定的人體特征點(diǎn)包括人體頭部中心點(diǎn)401、頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)402以及身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)403 ;所述特征數(shù)據(jù)包括所述頭部中心點(diǎn)401與所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)402之間的第一線段的長(zhǎng)度，以及所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)402與所述身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)403之間的第二線段的長(zhǎng)度。
[0058]在實(shí)踐過(guò)程中，作為一種優(yōu)選，第一線段以及第二線段的長(zhǎng)度需要根據(jù)實(shí)際使用者的身體尺寸進(jìn)行確定。當(dāng)然，也可以采用測(cè)量多個(gè)使用者的所述頭部中心點(diǎn)與所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間的第一線段的長(zhǎng)度的平均值，以及所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)與所述身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間的第二線段的長(zhǎng)度的平均值。在實(shí)施過(guò)程中，當(dāng)采集到第一線段以及第二線段的長(zhǎng)度后，可以通過(guò)與數(shù)據(jù)處理裝置無(wú)線或有線通信的智能操作終端或者計(jì)算機(jī)把該第一線段以及第二線段的長(zhǎng)度值傳遞給該數(shù)據(jù)處理裝置。
[0059]S102:獲得所述人體特征點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。如圖3所示，所述轉(zhuǎn)動(dòng)角度包括所述頭部中心點(diǎn)401與所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)402之間的所述第一線段相對(duì)于豎直方向的第一轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度，以及所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)402與所述身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)403之間的第二線段相對(duì)于豎直方向的第二轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度，所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)角與所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)角位于同一平面。
[0060]而在實(shí)施過(guò)程中，為了更好的測(cè)量轉(zhuǎn)動(dòng)角度，所述人體姿態(tài)數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)包括頭部佩戴裝置201，該頭部佩戴裝置201包括第一三軸陀螺儀、第一三軸加速度計(jì)以及第一三軸磁感儀。其中，第一三軸加速度計(jì)用于獲得豎直指向基準(zhǔn)，而第一三軸磁感儀用于獲得水平指向基準(zhǔn)，第一三軸陀螺儀則用于測(cè)定所述頭部中心點(diǎn)與所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間的所述第一線段，相對(duì)于第一三軸加速度計(jì)獲得的豎直指向基準(zhǔn)的第一轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度。
[0061]相應(yīng)的，人體姿態(tài)數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)還包括身體佩戴裝置202，該身體佩戴裝置202包括第二三軸陀螺儀、第二三軸加速度計(jì)以及第二三軸磁感儀。其中，第二三軸加速度計(jì)用于獲得豎直指向基準(zhǔn)，而第二三軸磁感儀用于獲得水平指向基準(zhǔn)，第二三軸陀螺儀則用于測(cè)定所述頭部選裝中心點(diǎn)與所述身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間的所述第二線段，相對(duì)于第二三軸加速度計(jì)獲得的豎直指向基準(zhǔn)的第二轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度。
[0062]S103:根據(jù)所述人體特征點(diǎn)的所述轉(zhuǎn)動(dòng)角度，以及所述人體特征點(diǎn)之間的所述特征數(shù)據(jù)，得到人體姿態(tài)數(shù)據(jù)。其中，所述人體姿態(tài)數(shù)據(jù)包括所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)402和身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)403的轉(zhuǎn)動(dòng)角度,所述頭部中心點(diǎn)401相對(duì)于所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)402的第一水平位移，以及所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)402相對(duì)于所述身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)403的第二水平位移。
[0063]當(dāng)獲得第一線段、第二線段、第一轉(zhuǎn)動(dòng)角以及第二轉(zhuǎn)動(dòng)角后，所述第一水平位移由所述第一線段的長(zhǎng)度乘以所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度的正弦函數(shù)值得到，所述第二水平位移由所述第二線段的長(zhǎng)度乘以所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度的正弦函數(shù)值得到。
[0064]即在圖3中，第一線段為線段A，第二線段為線段B，第一轉(zhuǎn)動(dòng)角為Θ，而第二轉(zhuǎn)動(dòng)角為β。其中，抬頭時(shí)Θ為負(fù)值，低頭為正值。而身體前傾時(shí)，β為為正值，后仰為負(fù)值。實(shí)施過(guò)程中，第一水平位移，即線段C可以在含有銳角Θ的第一直角三角形中，根據(jù)三角函數(shù)得到，且在第一直角三角形中線段A為斜邊，即C = A*sin Θ。相應(yīng)的，第二水平位移D，即線段D可以在在含有銳角β的第二直角三角形中，根據(jù)三角函數(shù)得到，且在第二直角三角形中線段B為斜邊，即D = B*sin β。
[0065]當(dāng)然，為了獲得更加全面的人體姿態(tài)數(shù)據(jù)，較佳的，當(dāng)獲取到第一水平位移以及第二水平位移后，可以通過(guò)第一水平位移加第二水平位移的方式，得到用于表示頭部中性點(diǎn)相對(duì)于身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間的第三水平位移即線段Μ。
[0066]為了進(jìn)一步更加詳細(xì)的說(shuō)明計(jì)算過(guò)程，特此舉例如下，假設(shè)，頭部中心點(diǎn)401至頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)402長(zhǎng)度測(cè)量為15厘米，頭部旋轉(zhuǎn)中心402點(diǎn)至身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)403長(zhǎng)度測(cè)量為60厘米，身體向前傾斜10度，頭部抬起20度，頭部中心點(diǎn)相對(duì)身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)在水平方向上前后位移的距離精確到小數(shù)點(diǎn)后三位的值是:
[0067]60*(sinl0。)+15* (_sinl5。)= 10.419-5.130 = 5.289 厘米
[0068]本發(fā)明提供的一種人體姿態(tài)數(shù)據(jù)的獲取方法，通過(guò)在頭部直接設(shè)置頭部佩戴裝置201，并在該頭部佩戴裝置201中設(shè)置用于獲得豎直指向基準(zhǔn)的第一三軸加速度計(jì)、用于采集所述頭部中心點(diǎn)與所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間的第一線段相對(duì)于豎直方向的第一轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度的第一三軸陀螺儀以及用于獲得水平指向基準(zhǔn)的第一三軸磁感儀的方式，以獲得準(zhǔn)確的頭部轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)。相應(yīng)的，通過(guò)在身體的胸部設(shè)置身體佩戴裝置202，并在該身體佩戴裝置202中設(shè)置用于獲得豎直指向基準(zhǔn)的第二三軸加速度計(jì)、用于采集所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)與所述身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間的第二線段相對(duì)于豎直方向的第二轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度的第二三軸陀螺儀以及用于獲得水平指向基準(zhǔn)的第二三軸磁感儀的方式獲得身體的轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)，進(jìn)而通過(guò)頭部轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)以及身體的轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)獲得人體姿態(tài)數(shù)據(jù)，從而改善了現(xiàn)有的人體姿態(tài)識(shí)別方式不具備良好的移動(dòng)性，并且傳感裝置對(duì)環(huán)境影響較為敏感，容易受到干擾而導(dǎo)致傳感數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的問(wèn)題，提高獲取的人體姿態(tài)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，為互動(dòng)游戲、虛擬現(xiàn)實(shí)的實(shí)現(xiàn)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。
[0069]如圖4所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種數(shù)據(jù)處理裝置，應(yīng)用于人體姿態(tài)數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)處理裝置包括:特征點(diǎn)數(shù)據(jù)獲得單元303、頭部轉(zhuǎn)動(dòng)角度獲得單元301、身體轉(zhuǎn)動(dòng)角度獲得單元302、第一位移計(jì)算單元304以及第二位移計(jì)算單元305。
[0070]其中，特征點(diǎn)數(shù)據(jù)獲得單元303，用于獲得預(yù)標(biāo)定的人體特征點(diǎn)之間的特征數(shù)據(jù)，所述預(yù)標(biāo)定的人體特征點(diǎn)包括人體頭部中心點(diǎn)401、頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)402以及身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)403，所述特征數(shù)據(jù)包括所述頭部中心點(diǎn)401與所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)402之間的第一線段的長(zhǎng)度，以及所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)402與所述身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)403之間的第二線段的長(zhǎng)度。
[0071]頭部轉(zhuǎn)動(dòng)角度獲得單元301，用于獲得所述頭部中心點(diǎn)401與所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)402之間的所述第一線段相對(duì)于豎直方向的第一轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度。
[0072]身體轉(zhuǎn)動(dòng)角度獲得單元302,用于獲得所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)402與所述身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)403之間的第二線段相對(duì)于豎直方向的第二轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度；所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)角與所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)角位于同一平面。
[0073]第一位移計(jì)算單元304，用于求取所述第一線段的長(zhǎng)度與所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度的正弦函數(shù)值之積，得到所述頭部中心點(diǎn)相對(duì)于所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)的第一水平位移。
[0074]第二位移計(jì)算單元305，用于求取所述第二線段的長(zhǎng)度與所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度的正弦函數(shù)值之積，得到所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)相對(duì)于所述身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)的第二水平位移。
[0075]當(dāng)然，在實(shí)踐過(guò)程中，為了進(jìn)一步計(jì)算頭部中心點(diǎn)相對(duì)于身體旋轉(zhuǎn)點(diǎn)的第三水平位移，較佳的，該數(shù)據(jù)處理裝置還包括:第三位移計(jì)算單元306，用于所述第一水平位移加上所述第二水平位移，得到所述頭部中心點(diǎn)相對(duì)于所述身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)的第三水平位移。
[0076]參見(jiàn)圖5，本發(fā)明實(shí)施例還提供的另一種數(shù)據(jù)處理裝置500，包括:處理器501，存儲(chǔ)器502，總線503和通信接口 504，所述處理器501、通信接口 504和存儲(chǔ)器502通過(guò)總線503連接；處理器501用于執(zhí)行存儲(chǔ)器502中存儲(chǔ)的可執(zhí)行模塊，例如計(jì)算機(jī)程序。
[0077]其中，存儲(chǔ)器502可能包含高速隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM:Random Access Memory),也可能還包括非不穩(wěn)定的存儲(chǔ)器(non-volatile memory),例如至少一個(gè)磁盤(pán)存儲(chǔ)器。通過(guò)至少一個(gè)通信接口 504(可以是有線或者無(wú)線)實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)網(wǎng)元與至少一個(gè)其他網(wǎng)元之間的通信連接，可以使用互聯(lián)網(wǎng)，廣域網(wǎng)，本地網(wǎng)，城域網(wǎng)等。
[0078]總線503可以是ISA總線、PCI總線或EISA總線等。所述總線可以分為地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線等。為便于表示，圖5中僅用一個(gè)雙向箭頭表示，但并不表示僅有一根總線或一種類(lèi)型的總線。
[0079]其中，存儲(chǔ)器502用于存儲(chǔ)程序，所述處理器501在接收到執(zhí)行指令后，執(zhí)行所述程序，前述本發(fā)明實(shí)施例任一實(shí)施例揭示的流過(guò)程定義的裝置所執(zhí)行的方法可以應(yīng)用于處理器501中，或者由處理器501實(shí)現(xiàn)。
[0080]處理器501可能是一種集成電路芯片，具有信號(hào)的處理能力。在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，上述方法的各步驟可以通過(guò)處理器501中的硬件的集成邏輯電路或者軟件形式的指令完成。上述的處理器501可以是通用處理器,包括中央處理器(Central Processing Unit,簡(jiǎn)稱CPU)、網(wǎng)絡(luò)處理器(Network Processor,簡(jiǎn)稱NP)等；還可以是數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)成可編程門(mén)陣列(FPGA)或者其他可編程邏輯器件、分立門(mén)或者晶體管邏輯器件、分立硬件組件。可以實(shí)現(xiàn)或者執(zhí)行本發(fā)明實(shí)施例中的公開(kāi)的各方法、步驟及邏輯框圖。通用處理器可以是微處理器或者該處理器也可以是任何常規(guī)的處理器等。結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例所公開(kāi)的方法的步驟可以直接體現(xiàn)為硬件譯碼處理器執(zhí)行完成，或者用譯碼處理器中的硬件及軟件模塊組合執(zhí)行完成。軟件模塊可以位于隨機(jī)存儲(chǔ)器，閃存、只讀存儲(chǔ)器，可編程只讀存儲(chǔ)器或者電可擦寫(xiě)可編程存儲(chǔ)器、寄存器等本領(lǐng)域成熟的存儲(chǔ)介質(zhì)中。該存儲(chǔ)介質(zhì)位于存儲(chǔ)器502，處理器501讀取存儲(chǔ)器502中的信息，結(jié)合其硬件完成上述方法的步驟。
[0081]需要說(shuō)明的是，本發(fā)明實(shí)施例所提供的裝置，其實(shí)現(xiàn)原理及產(chǎn)生的技術(shù)效果和前述方法實(shí)施例相同，為簡(jiǎn)要描述，裝置實(shí)施例部分未提及之處，可參考前述方法實(shí)施例中相應(yīng)內(nèi)容。
[0082]需要說(shuō)明的是，在本申請(qǐng)所提供的幾個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的系統(tǒng)、裝置和方法，可以通過(guò)其它的方式實(shí)現(xiàn)。以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有另外的劃分方式。
[0083]需要說(shuō)明的是，所述作為分離部件說(shuō)明的單元可以是或者也可以不是物理上分開(kāi)的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個(gè)地方，或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上?？梢愿鶕?jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部單元來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。另外，在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個(gè)處理單元中，也可以是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在，也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)單元中。
[0084]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種人體姿態(tài)數(shù)據(jù)的獲取方法，其特征在于，應(yīng)用于人體姿態(tài)數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)，所述人體姿態(tài)數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)處理裝置，所述人體姿態(tài)數(shù)據(jù)的獲取方法，包括: 所述數(shù)據(jù)處理裝置獲得預(yù)標(biāo)定的人體特征點(diǎn)之間的特征數(shù)據(jù)；所述預(yù)標(biāo)定的人體特征點(diǎn)包括人體頭部中心點(diǎn)、頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)以及身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)；所述特征數(shù)據(jù)包括所述頭部中心點(diǎn)與所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間的第一線段的長(zhǎng)度，以及所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)與所述身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間的第二線段的長(zhǎng)度； 獲得所述人體特征點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，所述轉(zhuǎn)動(dòng)角度包括所述頭部中心點(diǎn)與所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間的所述第一線段相對(duì)于豎直方向的第一轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度，以及所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)與所述身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間的第二線段相對(duì)于豎直方向的第二轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度，所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)角與所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)角位于同一平面； 根據(jù)所述人體特征點(diǎn)的所述轉(zhuǎn)動(dòng)角度，以及所述人體特征點(diǎn)之間的所述特征數(shù)據(jù)，得到人體姿態(tài)數(shù)據(jù)；所述人體姿態(tài)數(shù)據(jù)包括所述人體特征點(diǎn)的所述轉(zhuǎn)動(dòng)角度，所述頭部中心點(diǎn)相對(duì)于所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)的第一水平位移，以及所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)相對(duì)于所述身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)的第二水平位移；所述第一水平位移由所述第一線段的長(zhǎng)度乘以所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度的正弦函數(shù)值得到，所述第二水平位移由所述第二線段的長(zhǎng)度乘以所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度的正弦函數(shù)值得到。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人體姿態(tài)數(shù)據(jù)的獲取方法，其特征在于，所述人體姿態(tài)數(shù)據(jù)還包括:所述頭部中心點(diǎn)相對(duì)于所述身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)的第三水平位移，所述第三水平位移由所述第一水平位移加上所述第二水平位移得到。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人體姿態(tài)數(shù)據(jù)的獲取方法，其特征在于，所述人體姿態(tài)數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)包括第一三軸陀螺儀、第一三軸加速度計(jì)以及第一三軸磁感儀；所述獲得預(yù)標(biāo)定的人體特征點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，所述轉(zhuǎn)動(dòng)角度包括所述頭部中心點(diǎn)與所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間的所述第一線段相對(duì)于豎直方向的第一轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度，包括: 所述數(shù)據(jù)處理裝置接收所述第一三軸陀螺儀采集的所述頭部中心點(diǎn)與所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間的所述第一線段相對(duì)于豎直方向的第一轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度、所述第一三軸加速度計(jì)獲得的豎直指向基準(zhǔn)以及所述第一三軸磁感儀獲得的水平指向基準(zhǔn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的人體姿態(tài)數(shù)據(jù)的獲取方法，其特征在于，所述人體姿態(tài)數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)包括第二三軸陀螺儀、第二三軸加速度計(jì)以及第二三軸磁感儀；所述獲得預(yù)標(biāo)定的人體特征點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，所述轉(zhuǎn)動(dòng)角度包括所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)與所述身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間的所述第二線段相對(duì)于豎直方向的第二轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度，包括: 所述數(shù)據(jù)處理裝置接收所述第二三軸陀螺儀采集的所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)與所述身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間的所述第二線段相對(duì)于豎直方向的第二轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度、所述第二三軸加速度計(jì)獲得的豎直指向基準(zhǔn)以及所述第二三軸磁感儀獲得的水平指向基準(zhǔn)。
5.一種數(shù)據(jù)處理裝置，其特征在于，應(yīng)用于人體姿態(tài)數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)處理裝置包括: 特征點(diǎn)數(shù)據(jù)獲得單元，用于所述數(shù)據(jù)處理裝置獲得預(yù)標(biāo)定的人體特征點(diǎn)之間的特征數(shù)據(jù)，所述預(yù)標(biāo)定的人體特征點(diǎn)包括人體頭部中心點(diǎn)、頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)以及身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)，所述特征數(shù)據(jù)包括所述頭部中心點(diǎn)與所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間的第一線段的長(zhǎng)度，以及所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)與所述身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間的第二線段的長(zhǎng)度； 頭部轉(zhuǎn)動(dòng)角度獲得單元，用于獲得所述頭部中心點(diǎn)與所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間的所述第一線段相對(duì)于豎直方向的第一轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度； 身體轉(zhuǎn)動(dòng)角度獲得單元，用于獲得所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)與所述身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間的第二線段相對(duì)于豎直方向的第二轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度；所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)角與所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)角位于同一平面； 第一位移計(jì)算單元，用于求取所述第一線段的長(zhǎng)度與所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度的正弦函數(shù)值之積，得到所述頭部中心點(diǎn)相對(duì)于所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)的第一水平位移； 第二位移計(jì)算單元，用于求取所述第二線段的長(zhǎng)度與所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度的正弦函數(shù)值之積，得到所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)相對(duì)于所述身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)的第二水平位移。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的數(shù)據(jù)處理裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理裝置還包括: 第三位移計(jì)算單元，用于所述第一水平位移加上所述第二水平位移，得到所述頭部中心點(diǎn)相對(duì)于所述身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)的第三水平位移。
7.一種人體姿態(tài)數(shù)據(jù)的獲取系統(tǒng)，其特征在于，包括用于獲得預(yù)標(biāo)定的人體特征點(diǎn)之間的特征數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理裝置，所述預(yù)標(biāo)定的人體特征點(diǎn)包括人體的頭部中心點(diǎn)、頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)以及身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)；所述獲取系統(tǒng)還包括頭部佩戴裝置以及身體佩戴裝置； 所述頭部佩戴裝置設(shè)置于人體頭部，用于采集所述頭部中心點(diǎn)與所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間的第一線段相對(duì)于豎直方向的第一轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度； 所述身體佩戴裝置設(shè)置于人體胸部，用于采集所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)與所述身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間的第二線段相對(duì)于豎直方向的第二轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度； 所述數(shù)據(jù)處理裝置，還用于獲得所述頭部中心點(diǎn)與所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間的所述第一線段相對(duì)于豎直方向的第一轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度，以及所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)與所述身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間的所述第二線段相對(duì)于豎直方向的第二轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度； 所述特征數(shù)據(jù)包括所述頭部中心點(diǎn)與所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間的第一線段的長(zhǎng)度，以及所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)與所述身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間的第二線段的長(zhǎng)度; 所述數(shù)據(jù)處理裝置根據(jù)所述第一線段的長(zhǎng)度、第二線段的長(zhǎng)度、第一轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度以及第二轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度，得到人體姿態(tài)數(shù)據(jù)；所述人體姿態(tài)數(shù)據(jù)包括所述人體特征點(diǎn)的所述轉(zhuǎn)動(dòng)角度，所述頭部中心點(diǎn)相對(duì)于所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)的第一水平位移，以及所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)相對(duì)于所述身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)的第二水平位移；所述第一水平位移由所述第一線段的長(zhǎng)度乘以所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度的正弦函數(shù)值得到，所述第二水平位移由所述第二線段的長(zhǎng)度乘以所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度的正弦函數(shù)值得到。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的人體姿態(tài)數(shù)據(jù)的獲取系統(tǒng)，其特征在于，所述頭部佩戴裝置包括，頭部轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)采集單元、第一無(wú)線數(shù)據(jù)通信單元以及微處理器，所述頭部轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)采集單元以及所述第一無(wú)線數(shù)據(jù)通信單元分別與所述微處理器電連接； 所述頭部轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)采集單元，包括用于獲得豎直指向基準(zhǔn)的第一三軸加速度計(jì)、用于采集所述頭部中心點(diǎn)與所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間的第一線段相對(duì)于豎直方向的第一轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度的第一三軸陀螺儀以及用于獲得水平指向基準(zhǔn)的第一三軸磁感儀，所述第一三軸加速度計(jì)、所述第一三軸陀螺儀以及所述第一三軸磁感儀分別與所述微處理器電連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的人體姿態(tài)數(shù)據(jù)的獲取系統(tǒng)，其特征在于，所述身體佩戴裝置包括，身體轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)采集單元，第二無(wú)線數(shù)據(jù)通信單元，所述身體轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)采集單元與所述第二無(wú)線數(shù)據(jù)通信單元電連接； 所述身體轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)采集單元包括用于獲得豎直指向基準(zhǔn)的第二三軸加速度計(jì)、用于采集所述頭部旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)與所述身體旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間的第二線段相對(duì)于豎直方向的第二轉(zhuǎn)動(dòng)角的角度的第二三軸陀螺儀以及用于獲得水平指向基準(zhǔn)的第二三軸磁感儀，所述第二三軸加速度計(jì)、所述第二三軸陀螺儀以及所述第二三軸磁感儀分別與所述第二無(wú)線通信單元電連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的人體姿態(tài)數(shù)據(jù)的獲取系統(tǒng)，其特征在于，所述頭部轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)采集單元還包括溫度采集單元，用于采集人體頭部佩戴裝置內(nèi)部溫度。
【文檔編號(hào)】G06F3/01GK104360743SQ201410669423
【公開(kāi)日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月20日
【發(fā)明者】姚堯, 王溯 申請(qǐng)人:姚堯, 王溯