本發(fā)明涉及信息處理
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種運動姿態(tài)檢測方法及可穿戴式設(shè)備。
背景技術(shù)：
：隨著信息技術(shù)的發(fā)展，智能手機、平板電腦等移動電子設(shè)備在現(xiàn)代生活中越來越普及，深刻的影響并改變了現(xiàn)代人的生活、娛樂、工作方式。人們坐在一臺連接著網(wǎng)絡(luò)的計算機面前甚至是只通過手機，就可以完成諸如上網(wǎng)購物、即時信息瀏覽、遠(yuǎn)程辦公、遠(yuǎn)程會議、圖形設(shè)計、科學(xué)研究等作業(yè)?，F(xiàn)代作業(yè)方式的改變將人們限制在一張小小的桌子上，長時間的伏案學(xué)習(xí)、工作，坐姿不正確等引起的頸椎病等癥狀給現(xiàn)代人帶來的影響與傷害越來越大。因此，如何通過一定的方法檢測人的頸椎狀態(tài)，從而使得人保持正確的坐姿或站姿以防范及降低頸椎病的發(fā)生將是一個非常重要的課題?，F(xiàn)有技術(shù)中的一種微型多功能人體姿態(tài)智能檢測儀及檢測方法主要檢測包括跑步、急速行走、跳躍等人體姿態(tài)，提供包括跑步或行走頻率、運動速度、跳躍高度和距離、初始起跳角度和速度等的檢測，但該設(shè)備并沒有提供人體的頸椎狀態(tài)的檢測。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明實施例提供一種運動姿態(tài)檢測方法及可穿戴式設(shè)備，實現(xiàn)了根據(jù)可穿戴式設(shè)備中的角速度測量裝置和角速度測量裝置分別對測量對象測量的加速度和角速度得到測量對象的運動姿態(tài)信息。本發(fā)明實施例提供一種運動姿態(tài)檢測方法，應(yīng)用于可穿戴式設(shè)備中，所述可穿戴式設(shè)備包括加速度測量裝置和角速度測量裝置，所述方法包括：獲取所述加速度測量裝置和角速度測量裝置分別對測量對象測量的加速度和角速度；根據(jù)所述加速度和角速度計算所述測量對象分別對于所述測量對象所在的第一坐標(biāo)系中各個軸的第一旋轉(zhuǎn)角度，第二旋轉(zhuǎn)角度及第三旋轉(zhuǎn)角度；根據(jù)所述第一旋轉(zhuǎn)角度，第二旋轉(zhuǎn)角度及第三旋轉(zhuǎn)角度確定所述測量對象的運動姿態(tài)信息；輸出所述測量對象的運動姿態(tài)信息，或根據(jù)所述運動姿態(tài)信息進行提示。本發(fā)明實施例還提供一種可穿戴式設(shè)備，包括：加速度測量裝置和角速度測量裝置，還包括：測量值獲取單元，用于獲取所述加速度測量裝置和角速度測量裝置分別對測量對象測量的加速度和角速度；角度計算單元，用于根據(jù)所述加速度和角速度計算所述測量對象分別對于所述測量對象所在的第一坐標(biāo)系中各個軸的第一旋轉(zhuǎn)角度，第二旋轉(zhuǎn)角度及第三旋轉(zhuǎn)角度；姿態(tài)信息確定單元，用于根據(jù)所述第一旋轉(zhuǎn)角度，第二旋轉(zhuǎn)角度及第三旋轉(zhuǎn)角度確定所述測量對象的運動姿態(tài)信息；姿態(tài)處理單元，用于輸出所述測量對象的運動姿態(tài)信息，或根據(jù)所述運動姿態(tài)信息進行提示?？梢姡诒緦嵤├姆椒ㄖ?，由可穿戴式設(shè)備的處理器獲取加速度測量裝置和角速度測量裝置分別對測量對象測量的加速度和角速度，然后根據(jù)加速度和角速度計算測量對象分別對于測量對象所在的第一坐標(biāo)系中各個軸的第一旋轉(zhuǎn)角度，第二旋轉(zhuǎn)角度及第三旋轉(zhuǎn)角度，最后可以根據(jù)第一旋轉(zhuǎn)角度，第二旋轉(zhuǎn)角度及第三旋轉(zhuǎn)角度就能確定測量對象的運動姿態(tài)信息，并根據(jù)運動姿態(tài)信息進行相應(yīng)地處理。這樣可以將用戶頸椎作為測量對象，通過本實施例的可穿戴式設(shè)備能實現(xiàn)對用戶頸椎的運動姿態(tài)信息進行檢測，彌補了現(xiàn)有運動姿態(tài)檢測的不足。附圖說明為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1a是本發(fā)明實施例提供的一種可穿戴式設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖1b是本發(fā)明實施例提供的另一種可穿戴式設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實施例提供的一種運動姿態(tài)檢測方法的流程圖；圖3是本發(fā)明實施例提供的一種計算第一旋轉(zhuǎn)角度，第二旋轉(zhuǎn)角度及第三旋轉(zhuǎn)角度的方法流程圖；圖4是本發(fā)明實施例提供的一種可穿戴式設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明實施例提供的另一種可穿戴式設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明實施例提供的另一種可穿戴式設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本發(fā)明實施例提供的一種運動姿態(tài)檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于區(qū)別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的本發(fā)明的實施例例如能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序?qū)嵤?。此外，術(shù)語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排它的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。本發(fā)明實施例提供一種運動姿態(tài)檢測方法，主要可以應(yīng)用于如圖1a和圖1b所示的可穿戴式設(shè)備中，一般情況下，可穿戴式設(shè)備中可以包括加速度測量裝置和角速度測量裝置和處理器，進一步地，可穿戴式設(shè)備中還可以包括磁感應(yīng)強度測量裝置，其中，加速度測量裝置，角速度測量裝置和磁感應(yīng)強度測量裝置可以集成在同一個傳感器芯片上，且可以分別通過總線與處理器連接，并將各自測量的數(shù)據(jù)傳送給處理器進行處理。角速度測量裝置可以是三軸陀螺測量儀，主要用于對測量對象繞指定軸旋轉(zhuǎn)的角速度進行測量；加速度測量裝置可以是三軸加速度計，主要用于對測量對象在三個軸的加速度分量進行測量；磁感應(yīng)強度測量裝置可以是三軸電子羅盤磁力計，主要用于對測量對象在三個軸的磁感應(yīng)強度分量進行測量。具體地，該可穿戴式設(shè)備主要可以將用戶頸椎作為測量對象，對用戶頸椎的運動姿態(tài)信息進行檢測，在這種具體應(yīng)用中，用戶可以將該可穿戴式設(shè)備戴在用戶的脖子以上的部位(比如耳朵)。本實施例的方法是由可穿戴式設(shè)備中的處理器所執(zhí)行的方法，流程圖如圖2所示，包括：步驟101，獲取加速度測量裝置和角速度測量裝置分別對測量對象測量的加速度和角速度，具體可以是多個時間點對應(yīng)的加速度和角速度。步驟102，根據(jù)加速度和角速度計算測量對象繞測量對象所在的第一坐標(biāo)系中各個軸的第一旋轉(zhuǎn)角度，第二旋轉(zhuǎn)角度及第三旋轉(zhuǎn)角度。具體地，測量對象繞第一坐標(biāo)系中X軸的第一旋轉(zhuǎn)角度(即俯仰角)可以反應(yīng)用戶低抬頭的運動姿態(tài)，測量對象繞第一坐標(biāo)系中Y軸的第二旋轉(zhuǎn)角度(即橫滾角)可以反應(yīng)用戶左右傾斜的運動姿態(tài)，測量對象繞第一坐標(biāo)系中Z軸的第三旋轉(zhuǎn)角度(即航向角)可以反應(yīng)用戶左右轉(zhuǎn)動的運動姿態(tài)。步驟103，根據(jù)第一旋轉(zhuǎn)角度，第二旋轉(zhuǎn)角度及第三旋轉(zhuǎn)角度確定測量對象的運動姿態(tài)信息，這里運動姿態(tài)信息可以是指測量對象的某一運動姿態(tài)的持續(xù)時間，及某一運動姿態(tài)的幅度信息等。具體地，對于某一運動姿態(tài)的幅度信息可以是當(dāng)前時刻的第一旋轉(zhuǎn)角度(或第二旋轉(zhuǎn)角度或第三旋轉(zhuǎn)角度)與上一時刻的第一旋轉(zhuǎn)角度(或第二旋轉(zhuǎn)角度或第三旋轉(zhuǎn)角度)的差值。對于某一運動姿態(tài)的持續(xù)時間，如果一段時間內(nèi)，各個時間點對應(yīng)的第一旋轉(zhuǎn)角度(或第二旋轉(zhuǎn)角度或第三旋轉(zhuǎn)角度)相同或相似，則將該段時間作為第一旋轉(zhuǎn)角度(或第二旋轉(zhuǎn)角度或第三旋轉(zhuǎn)角度)對應(yīng)的運動姿態(tài)的持續(xù)時間。步驟104，輸出測量對象的運動姿態(tài)信息，或根據(jù)運動姿態(tài)信息進行提示。如果某一運動姿態(tài)的持續(xù)時間超過預(yù)置的時間，或是某一運動姿態(tài)的幅度超過預(yù)置的幅度，則進行提示，比如進行聲音提示或振動提示等。可見，在本實施例的方法中，由可穿戴式設(shè)備的處理器獲取加速度測量裝置和角速度測量裝置分別對測量對象測量的加速度和角速度，然后根據(jù)加速度和角速度計算測量對象分別對于測量對象所在的第一坐標(biāo)系中各個軸的第一旋轉(zhuǎn)角度，第二旋轉(zhuǎn)角度及第三旋轉(zhuǎn)角度，最后可以根據(jù)第一旋轉(zhuǎn)角度，第二旋轉(zhuǎn)角度及第三旋轉(zhuǎn)角度就能確定測量對象的運動姿態(tài)信息，并根據(jù)運動姿態(tài)信息進行相應(yīng)地處理。這樣可以將用戶頸椎作為測量對象，通過本實施例的可穿戴式設(shè)備能實現(xiàn)對用戶頸椎的運動姿態(tài)信息進行檢測，彌補了現(xiàn)有運動姿態(tài)檢測的不足。參考圖3所示，在一個具體的實施例中，對于如圖1a所示的可穿戴式設(shè)備中的處理器在執(zhí)行上述步驟102時，具體可以通過如下步驟來實現(xiàn)：步驟201，分別根據(jù)加速度和角速度計算測量對象對于加速度測量裝置和角速度測量裝置所在的第二坐標(biāo)系中各個軸的初始旋轉(zhuǎn)角度值。具體地，在根據(jù)加速度計算測量對象對于第二坐標(biāo)系中各個軸的初始旋轉(zhuǎn)角度值時，具體可以根據(jù)如下公式(1)計算得到測量對象對于第二坐標(biāo)系中X軸，Y軸和Z軸分別對應(yīng)的第一初始旋轉(zhuǎn)角度值ρ，η和γ，其中，Ax，Ay和Az分別為加速度測量裝置測量的X軸，Y軸和Z軸的加速度分量：ρ=arctan(AxAy2+Az2)η=arctan(AyAx2+Az2)γ=arctan(Ax2+Ay2Az)---(1)]]>在根據(jù)角速度計算測量對象對于第二坐標(biāo)系中各個軸的初始旋轉(zhuǎn)角度值時，將測量對象對于第二坐標(biāo)系中任一軸的第二初始旋轉(zhuǎn)角度值θk確定為：θk＝(ωk－ωbias_k)dt+θk-1，其中，θk-1為前一時刻的旋轉(zhuǎn)角度值，ωk為所述角速度測量裝置測量的當(dāng)前時刻的角速度，ωbias_k為當(dāng)前時刻角速度的偏移量，dt為積分時間，即角速度測量裝置對角速度的采樣周期。步驟202，根據(jù)初始旋轉(zhuǎn)角度值確定旋轉(zhuǎn)參數(shù)，一個旋轉(zhuǎn)參數(shù)用于表示一個旋轉(zhuǎn)軸和一個旋轉(zhuǎn)角度。具體地，可以采用微處理器(MicroprocessorUnit，MPU)9250對初始旋轉(zhuǎn)角度值進行融合后得到旋轉(zhuǎn)參數(shù)，該融合的過程是將上述計算得到的初始旋轉(zhuǎn)角度值轉(zhuǎn)換為適合描述測量對象的參數(shù)。具體可以將根據(jù)加速度計算的第一初始旋轉(zhuǎn)角度值與根據(jù)角速度計算的對應(yīng)的第二初始旋轉(zhuǎn)角度求平均得到平均值，比如將根據(jù)加速度計算的測量對象對于第二坐標(biāo)系中X軸的第一初始旋轉(zhuǎn)角度值與根據(jù)角速度計算的測量對象對于第二坐標(biāo)系中X軸的第二初始旋轉(zhuǎn)角度值進行平均；然后可以將得到的平均值轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)參數(shù)。步驟203，將旋轉(zhuǎn)參數(shù)轉(zhuǎn)換為第一旋轉(zhuǎn)角度，第二旋轉(zhuǎn)角度和第三旋轉(zhuǎn)角度。具體地，旋轉(zhuǎn)參數(shù)為四元數(shù)q，其中，q＝w+xi+yj+zk，i，j和k表示一個旋轉(zhuǎn)軸，則可穿戴式設(shè)備的處理器在執(zhí)行本步驟203時，可以先根據(jù)如下公式(2)或公式(3)得到測量對象分別對于第二坐標(biāo)系中各個軸的最終旋轉(zhuǎn)角度值θ和Ψ，這樣一個旋轉(zhuǎn)參數(shù)能得到對應(yīng)的一組最終旋轉(zhuǎn)角度值θ和Ψ。如果第一坐標(biāo)系和第二坐標(biāo)系重疊，可以將最終旋轉(zhuǎn)角度值θ和Ψ分別作為第一旋轉(zhuǎn)角度，第二旋轉(zhuǎn)角度和第三旋轉(zhuǎn)角度；如果第一坐標(biāo)系和第二坐標(biāo)系不重疊，將旋轉(zhuǎn)角度值θ和Ψ，與轉(zhuǎn)換矩陣相乘得到的值作為第一旋轉(zhuǎn)角度，第二旋轉(zhuǎn)角度和第三旋轉(zhuǎn)角度。需要說明的是，上述公式(2)得到的最終旋轉(zhuǎn)角度值屬于[-π/2,π/2]的范圍內(nèi)，并不能覆蓋所有朝向的角度，即不能覆蓋(π/2,-π/2)范圍內(nèi)的角度的取值，通過上述公式(3)得到的最終旋轉(zhuǎn)角度值即可覆蓋所有朝向的角度。另外需要說明的是，如果加速度測量裝置和角速度測量裝置集成在同一傳感器芯片上，則傳感器芯片在可穿戴式設(shè)備中的安裝方式?jīng)Q定了上述轉(zhuǎn)換矩陣的具體值。比如當(dāng)可穿戴式設(shè)備裝在測量對象進行運動姿態(tài)信息的檢測時，傳感器芯片在上述第一坐標(biāo)系中的豎直位置上，例如，將可穿戴式設(shè)備戴到耳朵上時，轉(zhuǎn)換矩陣可以為：如果上述最終旋轉(zhuǎn)角度值是根據(jù)公式(3)計算得到的，則得到的第一旋轉(zhuǎn)角度，第二旋轉(zhuǎn)角度和第三旋轉(zhuǎn)角度φ1，θ1和Ψ1為：φ1＝asinf(2*w*y-2*z*x)*57.3θ1＝atan2f(2*z*y+2*x*w,1-2*x*x-2*y*y)*57.3Ψ1＝atan2f(2*w*z+2*x*y,w*w+x*x-y*y-z*z)*57.3在另一個具體的實施例中，對于如圖1b所示的可穿戴式設(shè)備中的處理器不僅需要獲取加速度和角速度，在執(zhí)行上述步驟102之前，還可以獲取磁感應(yīng)強度測量裝置對測量對象測量的磁感應(yīng)強度。在這種情況下，處理器在執(zhí)行步驟102時的方法與上述圖3所示的方法類似，不同的是，可穿戴式設(shè)備中的處理器在執(zhí)行其中的步驟201時，會分別根據(jù)加速度、角速度及磁感應(yīng)強度計算測量對象對于第二坐標(biāo)系中各個軸的初始旋轉(zhuǎn)角度值。其中，對于磁感應(yīng)強度測量裝置測量的X、Y兩軸的磁感應(yīng)強度合成后總指向地磁北極，則在根據(jù)磁感應(yīng)強度計算測量對象對于第二坐標(biāo)系中各個軸的初始旋轉(zhuǎn)角度值時，將測量對象對于第二坐標(biāo)系中Z軸的第三初始旋轉(zhuǎn)角度值α確定為：α＝arctan(Hy/Hx)，其中，Hy和Hx分別為磁感應(yīng)強度測量裝置測量的Y軸和X軸的磁感應(yīng)強度值。本發(fā)明實施例還提供一種可穿戴式設(shè)備，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示，具體可以包括：加速度測量裝置10和角速度測量裝置11，加速度測量裝置10可以是三軸加速度計，主要用于對測量對象在三個軸的加速度分量進行測量；角速度測量裝置11可以是三軸陀螺測量儀，主要用于對測量對象繞指定軸旋轉(zhuǎn)的角速度進行測量。本實施例的設(shè)備還包括：測量值獲取單元12，用于獲取所述加速度測量裝置10和角速度測量裝置11分別對測量對象測量的加速度和角速度，具體地，測量對象繞第一坐標(biāo)系中X軸的第一旋轉(zhuǎn)角度(即俯仰角)可以反應(yīng)用戶低抬頭的運動姿態(tài)，測量對象繞第一坐標(biāo)系中Y軸的第二旋轉(zhuǎn)角度(即橫滾角)可以反應(yīng)用戶左右傾斜的運動姿態(tài)，測量對象繞第一坐標(biāo)系中Z軸的第三旋轉(zhuǎn)角度(即航向角)可以反應(yīng)用戶左右轉(zhuǎn)動的運動姿態(tài)。角度計算單元13，用于根據(jù)所述測量值獲取單元12獲取的加速度和角速度計算所述測量對象分別對于所述測量對象所在的第一坐標(biāo)系中各個軸的第一旋轉(zhuǎn)角度，第二旋轉(zhuǎn)角度及第三旋轉(zhuǎn)角度。具體地，測量對象繞第一坐標(biāo)系中X軸的第一旋轉(zhuǎn)角度(即俯仰角)可以反應(yīng)用戶低抬頭的運動姿態(tài)，測量對象繞第一坐標(biāo)系中Y軸的第二旋轉(zhuǎn)角度(即橫滾角)可以反應(yīng)用戶左右傾斜的運動姿態(tài)，測量對象繞第一坐標(biāo)系中Z軸的第三旋轉(zhuǎn)角度(即航向角)可以反應(yīng)用戶左右轉(zhuǎn)動的運動姿態(tài)。姿態(tài)信息確定單元14，用于根據(jù)所述角度計算單元13計算的第一旋轉(zhuǎn)角度，第二旋轉(zhuǎn)角度及第三旋轉(zhuǎn)角度確定所述測量對象的運動姿態(tài)信息，這里運動姿態(tài)信息可以是指測量對象的某一運動姿態(tài)的持續(xù)時間，及某一運動姿態(tài)的幅度信息等。姿態(tài)信息確定單元14在確定運動姿態(tài)信息時，對于某一運動姿態(tài)的幅度信息可以是當(dāng)前時刻的第一旋轉(zhuǎn)角度(或第二旋轉(zhuǎn)角度或第三旋轉(zhuǎn)角度)與上一時刻的第一旋轉(zhuǎn)角度(或第二旋轉(zhuǎn)角度或第三旋轉(zhuǎn)角度)的差值。對于某一運動姿態(tài)的持續(xù)時間，如果一段時間內(nèi)，各個時間點對應(yīng)的第一旋轉(zhuǎn)角度(或第二旋轉(zhuǎn)角度或第三旋轉(zhuǎn)角度)相同或相似，則將該段時間作為第一旋轉(zhuǎn)角度(或第二旋轉(zhuǎn)角度或第三旋轉(zhuǎn)角度)對應(yīng)的運動姿態(tài)的持續(xù)時間。姿態(tài)處理單元15，用于輸出所述姿態(tài)信息確定單元14確定的測量對象的運動姿態(tài)信息，或根據(jù)所述運動姿態(tài)信息進行提示。如果某一運動姿態(tài)的持續(xù)時間超過預(yù)置的時間，或是某一運動姿態(tài)的幅度超過預(yù)置的幅度，則姿態(tài)處理單元15進行提示，比如進行聲音提示或振動提示等?？梢?，在本實施例的可穿戴式設(shè)備中，測量值獲取單元12獲取加速度測量裝置10和角速度測量裝置11分別對測量對象測量的加速度和角速度，然后角度計算單元13根據(jù)加速度和角速度計算測量對象分別對于測量對象所在的第一坐標(biāo)系中各個軸的第一旋轉(zhuǎn)角度，第二旋轉(zhuǎn)角度及第三旋轉(zhuǎn)角度，最后姿態(tài)信息確定單元14可以根據(jù)第一旋轉(zhuǎn)角度，第二旋轉(zhuǎn)角度及第三旋轉(zhuǎn)角度就能確定測量對象的運動姿態(tài)信息，并由姿態(tài)處理單元15根據(jù)運動姿態(tài)信息進行相應(yīng)地處理。這樣可以將用戶頸椎作為測量對象，通過本實施例的可穿戴式設(shè)備能實現(xiàn)對用戶頸椎的運動姿態(tài)信息進行檢測，彌補了現(xiàn)有運動姿態(tài)檢測的不足。參考圖5所示，在一個具體的實施例中，可穿戴式設(shè)備中的角度計算單元13具體通過初始計算單元113，參數(shù)確定單元123和轉(zhuǎn)換單元133來實現(xiàn)，具體地：初始計算單元113，用于分別根據(jù)所述測量值獲取單元12獲取的加速度和角速度計算所述測量對象對于所述加速度測量裝置和角速度測量裝置所在的第二坐標(biāo)系中各個軸的初始旋轉(zhuǎn)角度值。具體地，初始計算單元113在根據(jù)加速度計算所述測量對象對于第二坐標(biāo)系中各個軸的初始旋轉(zhuǎn)角度值時，具體是根據(jù)如下公式計算得到測量對象對于所述第二坐標(biāo)系中X軸，Y軸和Z軸分別對應(yīng)的第一初始旋轉(zhuǎn)角度值ρ，η和γ：其中，Ax，Ay和Az分別為所述加速度測量裝置測量的X軸，Y軸和Z軸的加速度分量；初始計算單元113在根據(jù)角速度計算所述測量對象對于第二坐標(biāo)系中各個軸的初始旋轉(zhuǎn)角度值時，具體是將測量對象對于所述第二坐標(biāo)系中任一軸的第二初始旋轉(zhuǎn)角度值θk確定為：θk＝(ωk－ωbias_k)dt+θk-1，其中，θk-1為前一時刻的旋轉(zhuǎn)角度值，ωk為所述角速度測量裝置測量的當(dāng)前時刻的角速度，ωbias_k為當(dāng)前時刻角速度的偏移量，dt為角速度的采樣周期。參數(shù)確定單元123，用于根據(jù)所述初始計算單元113計算的初始旋轉(zhuǎn)角度值確定旋轉(zhuǎn)參數(shù)，一個所述旋轉(zhuǎn)參數(shù)用于表示一個旋轉(zhuǎn)軸和一個旋轉(zhuǎn)角度，一個旋轉(zhuǎn)參數(shù)具體可以為四元數(shù)q，其中，q＝w+xi+yj+zk，i，j和k表示一個旋轉(zhuǎn)軸。轉(zhuǎn)換單元133，用于將所述參數(shù)確定單元123確定的旋轉(zhuǎn)參數(shù)轉(zhuǎn)換為所述第一旋轉(zhuǎn)角度，第二旋轉(zhuǎn)角度和第三旋轉(zhuǎn)角度。轉(zhuǎn)換單元133，具體用于根據(jù)如下任一公式得到所述測量對象分別對于所述第二坐標(biāo)系中各個軸的最終旋轉(zhuǎn)角度值θ和Ψ；如果所述第一坐標(biāo)系和第二坐標(biāo)系重疊，將所述最終旋轉(zhuǎn)角度值θ和Ψ分別作為所述第一旋轉(zhuǎn)角度，第二旋轉(zhuǎn)角度和第三旋轉(zhuǎn)角度；如果所述第一坐標(biāo)系和第二坐標(biāo)系不重疊，將所述旋轉(zhuǎn)角度值θ和Ψ，與轉(zhuǎn)換矩陣相乘得到的值作為所述第一旋轉(zhuǎn)角度，第二旋轉(zhuǎn)角度和第三旋轉(zhuǎn)角度。需要說明的是，上述加速度測量裝置10和角速度測量裝置11可以集成在同一傳感器芯片上，在所述可穿戴式設(shè)備裝在所述測量對象時，所述傳感器芯片在所述第一坐標(biāo)系中的豎直位置上，則所述轉(zhuǎn)換矩陣為：參考圖6所示，可穿戴式設(shè)備除了可以包括如圖4所示的結(jié)構(gòu)外，還可以包括磁感應(yīng)強度測量裝置16，該磁感應(yīng)強度測量裝置16可以是三軸電子羅盤磁力計，主要用于對測量對象在三個軸的磁感應(yīng)強度分量進行測量。且角度計算單元13具體通過初始計算單元113，參數(shù)確定單元123和轉(zhuǎn)換單元133來實現(xiàn)，在本實施例中：測量值獲取單元12，還用于獲取所述磁感應(yīng)強度測量裝置16對所述測量對象測量的磁感應(yīng)強度；則角度計算單元13中所包括的初始計算單元113，具體用于分別根據(jù)所述加速度、角速度及磁感應(yīng)強度計算所述測量對象對于所述第二坐標(biāo)系中各個軸的初始旋轉(zhuǎn)角度值。具體地，所述初始計算單元在根據(jù)磁感應(yīng)強度計算所述測量對象對于所述第二坐標(biāo)系中各個軸的初始旋轉(zhuǎn)角度值時，具體將測量對象對于所述第二坐標(biāo)系中Z軸的第三初始旋轉(zhuǎn)角度值α確定為：α＝arctan(Hy/Hx)，其中，Hy和Hx分別為所述磁感應(yīng)強度測量裝置測量的Y軸和X軸的磁感應(yīng)強度值。本發(fā)明實施例還提供一種運動姿態(tài)檢測裝置，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖7所示，該運動姿態(tài)檢測裝置可因配置或性能不同而產(chǎn)生比較大的差異，可以包括一個或一個以上中央處理器(centralprocessingunits，CPU)20(例如，一個或一個以上處理器)和存儲器21，一個或一個以上存儲應(yīng)用程序221或數(shù)據(jù)222的存儲介質(zhì)22(例如一個或一個以上海量存儲設(shè)備)。其中，存儲器21和存儲介質(zhì)22可以是短暫存儲或持久存儲。存儲在存儲介質(zhì)22的程序可以包括一個或一個以上模塊(圖示沒標(biāo)出)，每個模塊可以包括對運動姿態(tài)檢測裝置中的一系列指令操作。更進一步地，中央處理器20可以設(shè)置為與存儲介質(zhì)22通信，在運動姿態(tài)檢測裝置上執(zhí)行存儲介質(zhì)22中的一系列指令操作。運動姿態(tài)檢測裝置還可以包括一個或一個以上電源23，一個或一個以上有線或無線網(wǎng)絡(luò)接口24，一個或一個以上輸入輸出接口25，和/或，一個或一個以上操作系統(tǒng)223，例如WindowsServerTM，MacOSXTM，UnixTM,LinuxTM，F(xiàn)reeBSDTM等等?？梢岳斫猓撨\動姿態(tài)檢測裝置還包括上述的幾個測量裝置，即加速度測量裝置26，角速度測量裝置27和磁感應(yīng)強度測量裝置28，每個測量裝置都與中央處理器20之間通過總線連接，將各自測量的數(shù)據(jù)傳送給中央處理器20進行處理。且這幾個測量裝置可以集成在同一個傳感器芯片上。上述方法實施例中所述的由可穿戴式設(shè)備中處理器所執(zhí)行的步驟可以基于該圖7所示的運動姿態(tài)檢測裝置的結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述實施例的各種方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，該程序可以存儲于一計算機可讀存儲介質(zhì)中，存儲介質(zhì)可以包括：只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器RAM)、磁盤或光盤等。以上對本發(fā)明實施例所提供的運動姿態(tài)檢測方法及可穿戴式設(shè)備進行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。當(dāng)前第1頁1 2 3