[發明專利]基于加速度傳感器人體運動識別系統及方法

無效

• 申請號: 200910184850.0
• 申請日: 2009-10-16
• 公開（公告）號: CN101694693A
• 公開（公告）日: 2010-04-14
• 發明（設計）人: 楊先軍;王昌喜;周旭;楊新剛;馬祖長;孫怡寧;黎秀龍;劉志;戚功美
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06F3/05
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

1.基于加速度傳感器人體運動識別系統，其特征在于：包括有計算機、多個信息獲取子系統、主控機，所述信息獲取子系統與主控機分別佩帶在人體上，所述主控機控制信息獲取子系統采集人體加速度信息，并將人體加速度信息傳遞至計算機進行分析；

所述信息獲取子系統包括電源及電源管理模塊、微控制單元，所述電源及電源管理模塊為信息獲取子系統供電及進行電源管理，所述微控制單元的AD轉換接口上電連接有加速度傳感器，以采集人體加速度信號，微控制單元內部的AD轉換器將加速度信號轉化成數字量后存儲在微控制單元內部的存儲器中，所述微控制單元的通訊接口上電連接有無線通信模塊，通過無線通信模塊接收主控機發出的指令，并通過無線通信模塊將存儲的加速度信息傳送至主控機，所述微控制單元上還電連接有外部干預模塊，通過外部干預模塊對信息獲取子系統的工作進行干預和控制，所述的外部干預模塊主要是按鍵組成，供使用者手工對整個系統進行干預；

所述主控機包括電源管理模塊、微控制單元，所述電源及電源管理模塊給主控機供電及進行電源管理，所述微控制單元上電連接有存儲模塊，以存儲主控機接收到的加速度信息，所述微控制單元上電連接有外部干預模塊，通過外部干預模塊選定主控機的動作識別模式，所述微控制單元的通訊接口上電連接有無線通信模塊，與信息獲取子系統互相傳遞信息，并與計算機互相傳遞信息，所述微控制單元上還電連接有USB接口，通過USB接口與計算機互相傳遞信息。

2.根據權利要求1所述的基于加速度傳感器人體運動識別系統，其特征在于：所述信息獲取子系統整體裝入盒子中，盒子外接有系帶并做成手表狀，分別佩帶在人體四肢的上、下肢上，以及人體的脖子上。

3.根據權利要求1所述的基于加速度傳感器人體運動識別系統，其特征在于：所述主控機整體裝入盒子中并做成手表狀，佩帶在人體胳膊上。

4.根據權利要求1所述的基于加速度傳感器人體運動識別系統，其特征在于：所述信息獲取子系統中無線通信模塊由射頻組件組成。

5.根據權利要求1所述的基于加速度傳感器人體運動識別系統，其特征在于：所述主控機中無線通信模塊包括無線射頻通信模塊與藍牙通信模塊，所述無線射頻通信模塊與信息獲取子系統進行通信，所述藍牙通信模塊與計算機進行通信。

6.一種利用基于加速度傳感器人體運動識別系統的人體運動識別方法，其特征在于：采用權利要求1所述的基于加速度傳感器人體運動識別系統，將信息采集子系統及主控機佩帶在人體上；

首先通過外部干預模塊，在主控機上選擇動作識別模式，主控機根據所選擇的動作識別模式，通過主控機的無線通信模塊將控制信號傳送至對應的人體部位上佩帶的信息獲取子系統的微控制單元，啟動信息獲取子系統進行工作，人體相應部分進行動作；

信息獲取子系統通過加速度傳感器采集相應的人體部位的加速度信息，并將加速度信號轉化為數字量存儲在信息獲取子系統的微控制單元內部存儲器中，主控機在人體進行動作的同時，每隔一定時間發送一次采集指令，通知信息獲取子系統將采集并存儲的加速度信息，通過信息獲取子系統的無線通信模塊傳送至主控機上；

主控機將加速度信息存儲在主控機的存儲模塊中，并通過主控機的無線通信模塊，將加速度信息傳送至計算機中進行分析，同時主控機以編碼的形式告知計算機所選擇的動作識別模式，計算機的數據庫中預先存儲所要識別的各種動作的加速度信號的特征點，特征點通過學習機能，與所對應的要識別的動作有對應的概率關系；

計算機根據主控機發送的其所選擇的動作識別模式，從數據庫中調出相應的加速度信號和特征點信息，與主控機發送來的加速度信息進行比較，計算出所選擇的動作模式下的每個動作與數據庫中特征點對應的概率，選擇其中最大的概率所對應的動作即為待識別的動作，完成對人體的動作進行同步識別，在人體動作進行實時識別結束后，取下主控機，將加速度信息通過主控機的USB接口傳送至計算機中進行進一步識別。