[发明专利]基于加速度传感器人体运动识别系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及传感器应用领域，特别涉及到基于加速度传感器人体运动识别系统及方法。

背景技术

人体动作识别技术是机器人研究中重要研究方向，成为改善人们日常生活的不可或缺的一门技术，无需借助任何计算机系统的传统的输入设备就识别用户的动作、意图。近年来，利用计算机技术识别人体动作在计算机视觉领域中备受人们关注，人们利用视频手段跟踪、捕捉人体的运动，获得人体的运动参数并从运动中重建人体的结构和姿态，其最终目的是达到对人体运动行为进行理解并加以应用。其主要应用在智能监控、虚拟现实、高级用户接口、运动分析、基于模型的视频编码等领域，对人机交互的智能化、人的生活将产生深远的影响。但是这种基于视觉的人体运动识别在很多场合是无能为力的，其只能在可见的情况下才能对人体运动进行识别，对一些比较隐蔽的动作只能望洋兴叹，而且基于视觉的人体动作识别技术要求人必须曝光在摄像头下，这样对人的隐私就不能进行很好的保护。

根据国家专利局检索中心专利查询，有针对人体运动分析的用于分布式人体运动环节加速度测试装置的方法，申请号是：200610088183.2，公开号是：CN1907222。其主要应用在竞技体育中，实时、同步提取人在运动时人体每个运动环节的加速度信息，获得一些运动学参数，通过对这些参数的分析、针对专项运动的每个环节的加速度信息总结运动规律，然后给出给出理论指导和科学评价。但是其主要为运动员的动作的准确性做辅助分析，未能对加速度数据进行处理、深入挖掘、建立与加速度相关的运动模型，由于其主要应用在竞技体育中，根据相关运动环节的加速度大小和方向对运动员在运动过程的动作的完成效果进行评估，所以对人体的动作进行识别不是它的功能；再者其主要是通过有线的方式实现采集器到控制器之间的电连接，使用不方便。这样无疑使用于分布式人体运动环节加速度测试装置的方法这项发明的应用范围大大减小。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于加速度传感器人体运动识别系统及方法，采用无线方式实现各部分通信，能够在保护人的隐私的前提下能对人体的动作进行实时地识别，使之能方便、广泛地应用在人们的日常生活当中，甚至取代计算机传统的输入设备。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

基于加速度传感器人体运动识别系统，其特征在于：包括有计算机、多个信息获取子系统、主控机，所述信息获取子系统与主控机分别佩带在人体上，所述主控机控制信息获取子系统采集人体加速度信息，并将人体加速度信息传递至计算机进行分析；

所述信息获取子系统包括电源及电源管理模块、微控制单元，所述电源及电源管理模块为信息获取子系统供电及进行电源管理，所述微控制单元的AD转换接口上电连接有加速度传感器，以采集人体加速度信号，微控制单元内部的AD转换器将加速度信号转化成数字量后存储在微控制单元内部的存储器中，所述微控制单元的通讯接口上电连接有无线通信模块，通过无线通信模块接收主控机发出的指令，并通过无线通信模块将存储的加速度信息传送至主控机，所述微控制单元上还电连接有外部干预模块，通过外部干预模块对信息获取子系统的工作进行干预和控制；

所述主控机包括电源管理模块、微控制单元，所述电源及电源管理模块给主控机供电及进行电源管理，所述微控制单元上电连接有存储模块，以存储主控机接收到的加速度信息，所述微控制单元上电连接有外部干预模块，通过外部干预模块选定主控机的动作识别模式，所述微控制单元的通讯接口上电连接有无线通信模块，与信息获取子系统互相传递信息，并与计算机互相传递信息，所述微控制单元上还电连接有USB接口，通过USB接口与计算机互相传递信息。

所述的基于加速度传感器人体运动识别系统，其特征在于：所述信息获取子系统整体装入盒子中，盒子外接有系带并做成手表状，分别佩带在人体四肢的上、下肢上，以及人体的脖子上。

所述的基于加速度传感器人体运动识别系统，其特征在于：所述主控机整体装入盒子中并做成手表状，佩带在人体胳膊上。

所述的基于加速度传感器人体运动识别系统，其特征在于：所述信息获取子系统中无线通信模块由射频组件组成。

所述的基于加速度传感器人体运动识别系统，其特征在于：所述主控机中无线通信模块包括无线射频通信模块与蓝牙通信模块，所述无线射频通信模块与信息获取子系统进行通信，所述蓝牙通信模块与计算机进行通信。

基于加速度传感器人体运动识别方法，其特征在于：采用权利要求1所述的基于加速度传感器人体运动识别系统，将信息采集子系统及主控机佩带在人体上；