[发明专利]一种计步预处理方法、装置及终端

说明书

技术领域

本发明涉及计步领域，尤其涉及一种计步预处理方法、装置及终端。

背景技术

计步器作为一个能够记录佩戴者所走步数的设备，可以佩戴在腰间、手腕等处。通过计步器，不仅可以计算佩戴者所走的步数，还可以计算佩戴者消耗的能量、行走的路程。计步器也可在惯性导航系统中得到应用，用来确定佩戴者的行走曲线。其中计步器主要运用加速度计的原始信号，经过某种处理后，通过计步算法实现计步功能。由于人体的行走过程是一个周期性的过程，人体在行走时垂直于地面的加速度会发生周期性的从小到大的变化过程，利用加速度计可以得到空间三维的瞬时加速度，此加速度为相对加速度。根据佩戴部位的不同，需要对其进行不同的处理，才能用来进行计步侦测。部分计步器通过加速度模长的周期变化，从而获得步行信息。有的计步器通过将加速度计的时域信号进行傅立叶变换转化成频域信号后，消除不需要的频率，然后重构加速度信号，再此基础上再进行计步算法的处理。当人体在步行时，人体的加速度会周期性的出现波峰、波谷，基于此事实人们利用峰值检测、阈值检测、相关性检测等方法，来设计计步算法。

但是，由于人体步行环境、自身步行特征的易变性，比如受地面平整、鞋子的舒适度、步行速度的影响。在进行计步侦测时，人们的同一动作，可能会出现不同的加速度数据。

在《基于加速度传感器LIS3DH的计步器设计》(文献1)(韩文正,冯迪,李鹏,等.基于加速度传感器LIS3DH的计步器设计[J].传感器与微系统,2012,31(11):97-99.)中通过对加速度数据进行FFT变换，去除0.5～5HZ以外的频率后进行重构，以此基础对步伐进行判断。

文献1将步行周期，归结为以下几个特点：

1)一个迈步周期中仅出现一次加速度极大值、极小值，有一个上升区 间和下降区间；

2)一个单调区间对应迈步周期的50％，因而，时间间隔应该在1/2各时间窗口之间；

3)行走时，加速度极大值与极小值是交替出现的，且其差的绝对值不小于预设的阈值1；

其中3)的阈值1，表示1G。

文献1采用了固定阈值的方法，进行计步侦测。由于人的步行方式的非固定性，会随时间以及力度的变化而改变，沿用文献中的方法，可能存在步行幅度小而不计步的现象，计步器佩戴位置的不同，如可以佩戴在手腕、腰间。佩戴在手腕处，人在行走过程中的加速度会受到摆臂动作的影响，加速度的幅值变化也就不会经常超过1G。

因此如采用文献1中的方法进行计步器设计，就会影响计步器的精度。本发明为解决此问题提供了相应的方法，

发明内容

本发明的目的在于提供一种计步预处理方法、装置及终端。

本发明提供一种计步预处理方法，包括：

S100加速度原始数据采集；

S101将加速度原始数据进行单位转换得到加速度数值；

S102根据所述加速度数值进行实时动态阈值计算；

S103判断所述加速度数值是否符合实时动态阈值；

S104根据上述步骤判断结果执行计步处理。

优选地，所述步骤S102包括所述实时动态阈值计算步骤为将多个加速度数值的最大值与最小值的差值乘以实时动态阈值系数然后累加求和得到。

优选地，所述实时动态阈值系数为根据多个加速度数值的数值特征实时计算动态阈值系数。

优选地，所述步骤S103中若加速度数值大于所述实时动态阈值，则执行计步操作；若加速度数值小于所述实时动态阈值，则不进行计步操作。

本发明提供一种计步装置，包括：

采集单元用以采集加速度原始数据；

单位转换单元用以转换加速度原始数据得到加速度数值；

计算单元用以根据所述加速度数值计算实时动态阈值；

判断单元用以判断所述加速度数值是否符合实时动态阈值；

处理单元用以根据上述步骤判断结果执行计步处理。

优选地，所述计算单元的所述实时动态阈值为将多个加速度数值的最大值与最小值的差值乘以实时动态阈值系数然后累加求和得到的数值。

优选地，所述实时动态阈值系数为根据多个加速度数值的数值特征实时计算动态阈值系数。

优选地，所述判断单元具体为判断若加速度数值大于所述实时动态阈值，则执行计步操作；若加速度数值小于所述实时动态阈值，则不进行计步操作。

本发明还提供一种计步终端，还包括上述任意一项所述的计步装置。