一種實(shí)現(xiàn)空間軌跡追蹤的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明設(shè)及追鐘可穿戴設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種實(shí)現(xiàn)空間軌跡追蹤的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，在移動(dòng)設(shè)備，尤其是在可穿戴設(shè)備及物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備當(dāng)中，有很多位置追蹤的需 求，通常人們使用GI^S來(lái)完成對(duì)位置的追蹤。然而，GI^S在室內(nèi)會(huì)失效，民用GI^S又存在精 度不夠高等問(wèn)題，因此，利用GI^S來(lái)追蹤可穿戴設(shè)備非常不可靠，在需要追蹤設(shè)備在小范圍 內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，就會(huì)遇到諸多困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種操作簡(jiǎn)單、能夠在GI^S無(wú)法使 用的場(chǎng)合有效追蹤，具有一定的自我矯正能力、減小了因?yàn)槠瞥霈F(xiàn)追蹤不精確的問(wèn)題的 實(shí)現(xiàn)空間軌跡追蹤的方法。
[0004]本發(fā)明的目的通過(guò)W下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種實(shí)現(xiàn)空間軌跡追蹤的方法，它包括W下步驟：
[0005]S1、位移計(jì)算，在可穿戴設(shè)備上安裝加速度計(jì)，利用加速度計(jì)測(cè)量可穿戴設(shè) 備的線加速度、上報(bào)頻率f及初始速度，并通過(guò)公式（1)來(lái)計(jì)算可穿戴設(shè)備的位移，
[0006]S2、姿態(tài)計(jì)算，在可穿戴設(shè)備上安裝巧螺儀，通過(guò)巧螺儀測(cè)量可穿戴設(shè)備的角速度 為、上報(bào)頻率為f及可穿戴設(shè)備的初始姿態(tài)，并通過(guò)公式（2)來(lái)計(jì)算可穿戴設(shè)備的當(dāng)前姿
[0007]S3、漂移修正，根據(jù)步驟S1和步驟S2中得到的位移和姿態(tài)信息，擬合圖像傳感器 采集的數(shù)據(jù)，使得相鄰時(shí)間采集的圖像能夠良好接合，如果圖像難W接合，則通過(guò)圖像解出 設(shè)備的位移和姿態(tài)變化，并作為增量疊加到現(xiàn)有數(shù)據(jù)當(dāng)中，W實(shí)現(xiàn)對(duì)漂移的修正。
[0008]S4、軌跡擬合，記錄每次采樣的位移、姿態(tài)及漂移修正信息，將運(yùn)些信息繪圖連接， 即得到對(duì)設(shè)備軌跡的擬合，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)可穿戴設(shè)備的軌跡追蹤。
[0009]
[0010]本發(fā)明具有W下優(yōu)點(diǎn)：（1)本發(fā)明能夠在GPS無(wú)法使用的場(chǎng)合有效追蹤，同時(shí)有一 定的自我矯正能力，減小因?yàn)槠瞥霈F(xiàn)的不精確。（2)本發(fā)明可W有效利用已有硬件，實(shí)現(xiàn) 對(duì)可穿戴設(shè)備的有效、精確追蹤。
【具體實(shí)施方式】
[0011] 下面對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述，本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于W下所述：
[0012] 一種實(shí)現(xiàn)空間軌跡追蹤的方法，它包括W下步驟：
[0013]SI、位移計(jì)算，在可穿戴設(shè)備上安裝加速度計(jì)，利用加速度計(jì)測(cè)量可穿戴設(shè) 備的線加速度、上報(bào)頻率f及初始速度，并通過(guò)公式（1)來(lái)計(jì)算可穿戴設(shè)備的位移，
[0014]S2、姿態(tài)計(jì)算，在可穿戴設(shè)備上安裝巧螺儀，通過(guò)巧螺儀測(cè)量可穿戴設(shè)備的角速度 為、上報(bào)頻率為f及可穿戴設(shè)備的初始姿態(tài)，并通過(guò)公式（2)來(lái)計(jì)算可穿戴設(shè)備的當(dāng)前姿 態(tài)，
巧也可W在可穿戴上安裝磁力計(jì)，通過(guò)磁力計(jì)測(cè)量可 穿戴設(shè)備周圍的地磁情況，并計(jì)算設(shè)備在地球坐標(biāo)系下的姿態(tài)，將巧螺儀和磁力計(jì)的輸出 結(jié)果相互結(jié)合可W得到可穿戴設(shè)備在地球坐標(biāo)系下的精確姿態(tài)；
[0015]S3、漂移修正，根據(jù)步驟S1和步驟S2中得到的位移和姿態(tài)信息，擬合圖像傳感器 采集的數(shù)據(jù)，使得相鄰時(shí)間采集的圖像能夠良好接合，如果圖像難W接合，則通過(guò)圖像解出 設(shè)備的位移和姿態(tài)變化，并作為增量疊加到現(xiàn)有數(shù)據(jù)當(dāng)中，W實(shí)現(xiàn)對(duì)漂移的修正。
[0016]S4、軌跡擬合，記錄每次采樣的位移、姿態(tài)及漂移修正信息，將運(yùn)些信息繪圖連接， 即得到對(duì)設(shè)備軌跡的擬合，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)可穿戴設(shè)備的軌跡追蹤。本追蹤方法能夠在GPS 無(wú)法使用的場(chǎng)合有效追蹤，同時(shí)有一定的自我矯正能力，減小因?yàn)槠瞥霈F(xiàn)的不精確。該方 法可W有效利用已有硬件，實(shí)現(xiàn)對(duì)可穿戴設(shè)備的有效、精確追蹤。
[0017]
[0018] W上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的 形式，不應(yīng)看作是對(duì)其他實(shí)施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本 文所述構(gòu)想范圍內(nèi)，通過(guò)上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識(shí)進(jìn)行改動(dòng)。而本領(lǐng)域人員所進(jìn) 行的改動(dòng)和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應(yīng)在本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍 內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種實(shí)現(xiàn)空間軌跡追蹤的方法，其特征在于：它包括以下步驟： 51、 位移計(jì)算，在可穿戴設(shè)備上安裝加速度計(jì)，利用加速度計(jì)測(cè)量可穿戴設(shè)備的線加速 度家、上報(bào)頻率f及初始速度％，并通過(guò)公式（1)來(lái)計(jì)算可穿戴設(shè)備的位移茗，52、 姿態(tài)計(jì)算，在可穿戴設(shè)備上安裝陀螺儀，通過(guò)陀螺儀測(cè)量可穿戴設(shè)備的角速度為 If、.上報(bào)頻率為f?及可穿戴設(shè)備的初始姿態(tài)％，并通過(guò)公式（2)來(lái)計(jì)算可穿戴設(shè)備的當(dāng)前姿 態(tài)參，.53、 漂移修正，根據(jù)步驟S1和步驟S2中得到的位移和姿態(tài)信息，擬合圖像傳感器采集 的數(shù)據(jù)，使得相鄰時(shí)間采集的圖像能夠良好接合，如果圖像難以接合，則通過(guò)圖像解出設(shè)備 的位移和姿態(tài)變化，并作為增量疊加到現(xiàn)有數(shù)據(jù)當(dāng)中，以實(shí)現(xiàn)對(duì)漂移的修正； 54、 軌跡擬合，記錄每次采樣的位移、姿態(tài)及漂移修正信息，將這些信息繪圖連接，即得 到對(duì)設(shè)備軌跡的擬合，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)可穿戴設(shè)備的軌跡追蹤。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種實(shí)現(xiàn)空間軌跡追蹤的方法，它包括以下步驟：S1、位移計(jì)算，在可穿戴設(shè)備上安裝加速度計(jì)，利用加速度計(jì)測(cè)量可穿戴設(shè)備的線加速度、上報(bào)頻率f及初始速度；S2、姿態(tài)計(jì)算，在可穿戴設(shè)備上安裝陀螺儀，通過(guò)陀螺儀測(cè)量可穿戴設(shè)備的角速度為、上報(bào)頻率為f及可穿戴設(shè)備的初始姿態(tài)；S3、漂移修正；S4、軌跡擬合，記錄每次采樣的位移、姿態(tài)及漂移修正信息，將這些信息繪圖連接，即得到對(duì)設(shè)備軌跡的擬合，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)可穿戴設(shè)備的軌跡追蹤。本發(fā)明的有益效果是：能夠在GPS無(wú)法使用的場(chǎng)合有效追蹤，具有一定的自我矯正能力、減小了因?yàn)槠瞥霈F(xiàn)追蹤不精確的問(wèn)題。
【IPC分類】G01C21/12, G05D1/10
【公開號(hào)】CN105115500
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510395256
【發(fā)明人】趙霄萌
【申請(qǐng)人】成都西可科技有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年7月8日