[發明專利]基于三維運動跟蹤計算能量消耗的設備和方法

有效

• 申請號: 201210357055.9
• 申請日: 2012-09-21
• 公開（公告）號: CN103006178A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 梁準模;金奎烈;申東潤;金斗錫
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 蔡軍紅

技術領域

本公開一般涉及計算能量消耗的設備和方法。

背景技術

近來，通過近紅外線（NIR）、數字照相機、網絡攝像頭和光學裝置跟蹤用戶運動的方法已經廣泛使用。例如，該方法被用作控制臺游戲的新的交互方法。

分析運動中的用戶的卡路里消耗量的傳統方法可被分為兩種。第一種方法是利用肺活量計和氣體分析器測量并分析用戶在運動呼吸期間的氧消耗和二氧化碳排放。第二種方法是將預定的卡路里消耗量輸入到設備或軟件中并且根據預定的時間或程序處理時間的流逝向用戶提供卡路里信息。

然而，由于第一種方法利用由用戶佩戴的昂貴的裝備（例如，肺活量計或氣體分析器）測量用戶的卡路里消耗量，所以該方法可能難以應用于實際運動。

另外，由于第二種方法根據程序處理時間的流逝計算用戶的卡路里消耗量，所以可能無法反映用戶的實際運動量。

發明內容

為了解決上面討論的現有技術的缺陷，首要目的是至少提供下面的優點。因此，本公開的目的是提供一種基于三維（3D）運動跟蹤來計算能量消耗的設備和方法，其能夠以非接觸的方式計算反映用戶的實際運動量的卡路里消耗量。

本公開的另一個目的是通過計算機視覺技術跟蹤用戶的3D運動，以分析每個身體區域的運動量并計算出準確的卡路里消耗量。

根據一實施方式，提供一種基于三維（3D）運動跟蹤來計算能量消耗的方法。該方法包括選擇分析對象的至少一個特定部位作為基準點，并且分析預定的時間流逝之前和之后的該基準點。該方法進一步包括基于所分析的基準點確定該分析對象的能量消耗。

根據另一個實施方式，提供一種基于三維（3D）運動跟蹤來計算能量消耗的設備。該設備包括識別/檢測模塊，該識別/檢測模塊被配置為選擇分析對象的至少一個特定部位作為基準點，并且分析在預定的時間流逝之前和之后的該基準點。該設備進一步包括卡路里計算單元，該卡路里計算單元被配置為基于所分析的基準點確定該分析對象的能量消耗。

根據本發明的另一個實施方式，提供一種基于三維（3D）運動跟蹤來計算能量消耗的系統。該系統包括識別/檢測模塊，該識別/檢測模塊被配置為選擇分析對象的至少一個特定部位作為基準點，并且分析預定的時間流逝之前和之后的該基準點。該系統進一步包括卡路里計算單元，該卡路里計算單元被配置為基于所分析的基準點確定該分析對象的能量消耗。該系統進一步包括3D光學模塊，該3D光學模塊被配置為以3D方式識別該分析對象。

在一優選實施方式中，該特定部位包括該分析對象的身體區域的至少一個關節。

在一優選實施方式中，該卡路里計算單元被配置為使用3D矢量比較并分析該分析對象運動之前的該基準點與預定的時間流逝之后的該基準點。

在一優選實施方式中，使用3D矢量對該分析對象運動之前的該基準點與預定的時間流逝之后的該基準點的比較和分析包括比較該基準點運動之前和之后的該分析對象的移動距離和角度。

在一優選實施方式中，該卡路里計算單元被配置為基于所分析的基準點確定該分析對象的速度和距離信息。

在一優選實施方式中，該卡路里計算單元被配置為使用3D光學模塊技術。

一優選實施方式進一步包括存儲單元，該存儲單元被配置為存儲實時計算出的卡路里累積信息。

在一優選實施方式中，識別/檢測模塊和該卡路里計算單元一起包含在該系統的控制單元中。

在對下面的具體實施方式進行詳細描述之前，給出在本專利文獻中使用的某些詞匯和短語的定義是有益的：術語“包括”和“包含”及其派生詞表示非限制性的包括；術語“或”是包含性的，表示和/或；術語“與…相關的”和“與其相關的”及其派生詞可以表示包括、被包括在…內、包含、被包含在…內、連接到…或者與…相連、耦合到…或者與…耦合、可與…通信、與…合作、交替、并置、鄰近、與…接界、具有、具有…屬性等等；術語“控制器”表示控制至少一個操作的任何裝置、系統或者其部件，這種裝置可以用硬件、固件或軟件或者這三者中的至少二者的某種組合來實現。應該指出的是，與任何具體的控制器相關的功能可以集中于或者分布于本地或遠處。在本專利文獻中提供某些詞匯和短語的定義，本領域的普通技術人員應該理解，在許多情況下，即使不是大多數情況，也是在許多情況下，這種定義適用于這樣定義的詞匯和短語的以前和未來的使用。

附圖說明

為了更完整地理解本公開及其優點，現在結合附圖進行以下說明，在附圖中相同的附圖標記代表相同的部分：

圖1A是示出可以在本公開中使用的用于3D深度提取的結構化光編碼的方法的圖；