[發明專利]用于軌跡跟蹤的方法、裝置和設備以及控制單元和機器可讀介質

在審

• 申請號: 201710655313.4
• 申請日: 2017-08-03
• 公開（公告）號: CN109388132A
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發明（設計）人: 楊旸;王煒;王琛
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;G01C21/18
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 王英;劉炳勝

本發明涉及用于動作跟蹤的方法、裝置和設備，該方法包括：使用在任一軌跡采樣時間點的前一軌跡采樣時間點和該任一軌跡采樣時間點處所拍攝的圖像來計算在該任一軌跡采樣時間點處對象的第一候選位置；基于在該前一軌跡采樣時間點處對象的實際位置和在該任一和前一軌跡采樣時間點之間收到的線性加速度信號和角加速信號，計算在該任一軌跡采樣時間點處對象的第二候選位置，其中，加速度計信號和角加速度信號分別指示對象的線性加速度和角加速度；基于在該任一軌跡采樣時間點處對象的第一和第二候選位置，確定在該任一軌跡采樣時間點處對象的實際位置。利用該方法、裝置和設備，能夠以較低的成本取得較好的軌跡跟蹤性能。

技術領域

本發明涉及軌跡跟蹤領域，尤其涉及用于軌跡跟蹤的方法、裝置和設備以及控制單元和機器可讀介質。

背景技術

軌跡跟蹤技術方案用于跟蹤被監測對象的運動軌跡，其在醫療康復、體育訓練和游戲等領域有廣泛的應用。軌跡跟蹤技術方案分成兩類：基于基礎設施的軌跡跟蹤技術方案和基于可穿戴設備的軌跡跟蹤技術方案。

基于基礎設施的軌跡跟蹤技術方案包括光學動作跟蹤技術方案(例如，微軟的體感設備Kinect、索尼的動態控制器PlayStation Move、體感控制器Leap Motion等)、聲納動作跟蹤技術方案和電磁場動作跟蹤技術方案(例如游戲控制器Razer Hydra)，其需要部署不同的基礎設施來實現對象軌跡跟蹤。例如，光學軌跡跟蹤技術方案需要在被監測對象前安裝攝像機或紅外接收機，或者需要在被監測對象上附著標記。聲納軌跡跟蹤技術方案和電磁場軌跡跟蹤技術方案需要安裝發射器和接收器陣列。基于基礎設施的軌跡跟蹤技術方案具有較好的軌跡跟蹤性能，但由于需要部署基礎設施，因此其成本較高。

基于可穿戴設備的軌跡跟蹤技術方案通過在在被監測對象上佩戴諸如慣性傳感器(例如，加速度計、陀螺儀等)和光纖傳感器等這樣的傳感器來跟蹤被監測對象的軌跡?；诳纱┐髟O備的軌跡跟蹤技術方案不能得到被監測對象的全局位置，只能計算相對位置來跟蹤對象的軌跡，從而其軌跡跟蹤性能不如基于基礎設施的軌跡跟蹤技術方案。但是，由于傳感器的特性，基于可穿戴設備的軌跡跟蹤技術方案具有較低的成本。

發明內容

本發明的實施例提供用于軌跡跟蹤的方法、裝置和設備以及控制單元和機器可讀介質，其能夠以較低的成本取得較好的軌跡跟蹤性能。

按照本發明的實施例的一種用于動作跟蹤的設備，包括：環境信息采集單元，用于在各個軌跡采樣時間點處拍攝圖像；加速度計，用于以第一時間間隔周期地輸出線性加速度信號，其指示佩戴所述設備的對象的線性加速度；陀螺儀，用于以第二時間間隔周期地輸出角加速度信號，其指示所述對象的角加速度；以及，控制單元，耦合到所述環境信息采集單元、所述加速度計和所述陀螺儀，用于：對于所述各個軌跡采樣時間點中的任一軌跡采樣時間點，使用在所述任一軌跡采樣時間點的前一軌跡采樣時間點和所述任一軌跡采樣時間點處所述環境信息采集單元所拍攝的圖像來計算在所述任一軌跡采樣時間點處所述對象的第一候選位置；基于在所述前一軌跡采樣時間點處所述對象的實際位置以及在所述任一軌跡采樣時間點和所述前一軌跡采樣時間點之間接收到的所述線性加速度信號和所述角加速信號，計算在所述任一軌跡采樣時間點處所述對象的第二候選位置；以及，基于在所述任一軌跡采樣時間點處所述對象的所述第一候選位置和所述第二候選位置，確定在所述任一軌跡采樣時間點處所述對象的實際位置。