[發(fā)明專利]一種自適應(yīng)性可穿戴設(shè)備主觀視角圖像采集方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811609807.X
• 申請日: 2018-12-27
• 公開（公告）號: CN109788194B
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙琦;翟彤彤;張博學(xué);馮文全;趙洪博
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232;G06F13/28;G06F1/3234
• 代理公司: 北京慧泉知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11232
• 代理人: 王順榮;唐愛華

本發(fā)明提供一種自適應(yīng)性可穿戴設(shè)備主觀視角圖像采集方法，步驟如下:一、搭建自適應(yīng)性可穿戴設(shè)備主觀視角圖像采集平臺；二、配置圖像傳感器，獲取圖像數(shù)據(jù)；三、配置系統(tǒng)中慣性傳感器，獲取加速度、角速度及磁感應(yīng)強(qiáng)度原始數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理；四、通過方向余弦矩陣的計算，將載體坐標(biāo)系下數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為地面坐標(biāo)系下數(shù)據(jù)；五、對慣性傳感器獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，通過人體的運(yùn)動模式調(diào)整圖像傳感器采集頻率；六、分析圖像相似度，結(jié)果作為反饋值調(diào)整圖像采集頻率；通過以上步驟，實現(xiàn)自適應(yīng)性圖像采集的閉環(huán)過程，達(dá)到降低功耗和內(nèi)存消耗的效果。

技術(shù)領(lǐng)域

利用可穿戴設(shè)備進(jìn)行主觀視角圖像采集可為行為識別等用途提供數(shù)據(jù)來源。本發(fā)明提供一種在保證識別準(zhǔn)確度的前提下，通過自適應(yīng)調(diào)節(jié)圖像采集頻率來降低設(shè)備的內(nèi)存和功耗的方法。

背景技術(shù)

新時代背景下，可穿戴設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生。自谷歌眼鏡亮相開始，智能可穿戴設(shè)備作為智能終端產(chǎn)業(yè)下一個熱點(diǎn)已被市場廣泛認(rèn)同。伴隨著微型處理器、傳感器、微機(jī)電系統(tǒng)及新材料等技術(shù)的飛速發(fā)展，可穿戴設(shè)備已滲透至各個領(lǐng)域。

現(xiàn)階段，對可穿戴傳感器的研究日趨活躍。由于嵌入式設(shè)備的飛速發(fā)展，主觀視角圖像的采集問題得以解決，但受限于可穿戴設(shè)備的尺寸，采集數(shù)據(jù)往往受存儲空間和電量限制。應(yīng)用場景復(fù)雜、場景類別間相似度高等因素也對主觀視角圖像做后續(xù)行為識別等處理造成了困擾。傳統(tǒng)的可穿戴設(shè)備所搭載的傳感器，例如攝像頭和慣導(dǎo)，往往以固定時鐘對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，這種方式在長時間監(jiān)測行為過程中會造成大量存儲空間和能量的浪費(fèi)。事實上，設(shè)備傳感器的采集頻率對系統(tǒng)有著至關(guān)重要的影響，過高的頻率會導(dǎo)致存儲和功率的浪費(fèi)，而過低的頻率會導(dǎo)致行為細(xì)節(jié)的遺失。

本發(fā)明提出的自適應(yīng)性可穿戴設(shè)備主觀視角圖像采集系統(tǒng)結(jié)合圖像和慣性兩種傳感器，分別從圖像和動作兩個維度對信息進(jìn)行采集，通過慣性傳感器進(jìn)行圖像采集頻率的自適應(yīng)控制。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的

本發(fā)明的目的是提供一種自適應(yīng)性可穿戴設(shè)備主觀視角圖像采集方法。由慣性傳感器獲取動作信息，通過人體的運(yùn)動模式控制圖像采集的頻率；同時對采集圖像的相似度進(jìn)行分析，實現(xiàn)基于頻率的自適應(yīng)調(diào)節(jié)圖像采集閉環(huán)。

技術(shù)方案

本發(fā)明是一種自適應(yīng)性可穿戴設(shè)備主觀視角圖像采集方法，其步驟如下:

步驟一、搭建自適應(yīng)性可穿戴設(shè)備主觀視角圖像采集平臺；

步驟二、配置圖像傳感器，獲取圖像數(shù)據(jù)；

步驟三、配置系統(tǒng)中慣性傳感器，獲取加速度、角速度及磁感應(yīng)強(qiáng)度原始數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理；

步驟四、通過方向余弦矩陣的計算，將載體坐標(biāo)系下數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為地面坐標(biāo)系下數(shù)據(jù)；

步驟五、對慣性傳感器獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，通過人體的運(yùn)動模式調(diào)整圖像傳感器采集頻率；

步驟六、分析圖像相似度，結(jié)果作為反饋值調(diào)整圖像采集頻率；

通過以上步驟，本發(fā)明結(jié)合慣性傳感器和圖像傳感器兩個維度，利用慣性傳感器感知人的動作變化過程，判斷相應(yīng)狀態(tài)后進(jìn)行圖像采集頻率設(shè)置，同時依據(jù)已獲取圖像的相似度這一指標(biāo)作為反饋機(jī)制，進(jìn)行圖像采集頻率調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)圖像的自適應(yīng)采集過程；即實現(xiàn)自適應(yīng)性圖像采集的閉環(huán)過程，達(dá)到降低功耗和內(nèi)存消耗的效果。