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姿态识别的方法及装置无效专利 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及识别技术领域,特别涉及一种姿态识别的方法及装置。

相关背景技术

[0002] 随着传感技术的不断进步,运动传感技术的种类越来越多,通过运用传感技术对人体姿态进行识别,使人们可以直接利用肢体来完成相应的功能操作,从而不再局限于使用手柄、键盘等设备来执行相应功能,由此,姿态识别技术的应用范围越来越广。
[0003] 现有技术中,通常利用红外传感器、集成了加速计和陀螺仪的多功能器件的惯性传感器,以及基于光学传感器的体感控制系统等实现对人体姿态进行识别。
[0004] 在实现本发明的过程中,发明人发现现有技术至少存在以下问题:
[0005] 红外传感技术容易受到光线热源的干扰,加速计和陀螺仪对匀速运动无法判断准确,光学传感器对于微小运动的把握其准确度较低,因此,现有技术采用的姿态识别的方式不仅可靠性不高,准确性也无法保证。

具体实施方式

[0049] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
[0050] 实施例一
[0051] 本实施例提供了一种姿态识别的方法,参见图1,本实施例提供的方法流程具体如下:
[0052] 101:获取超声波发射器发射超声波的信息,并获取超声波接收器接收该超声波的信息,该超声波发射器固定在被识别物体上,且超声波发射器的数量为至少一个,超声波接收器的数量为至少三个;
[0053] 其中,获取超声波发射器发射超声波的信息,具体包括:
[0054] 当超声波发射器的数量为至少两个时,获取至少两个超声波发射器分别按照码分多址方式发射超声波的信息,该至少两个超声波发射器固定在被识别物体的不同位置。
[0055] 可选地,不同超声波发射器发射的超声波对应不同的标识码;
[0056] 获取超声波发射器发射超声波的信息,并获取超声波接收器接收超声波的信息,具体包括:
[0057] 根据每个超声波发射器发射的超声波所对应的标识码,获取每个超声波发射器发射超声波的时间,以及每个超声波接收器接收每个超声波发射器发射的超声波的时间。
[0058] 102:根据获取到的超声波发射器发射超声波的信息和超声波接收器接收超声波的信息,对被识别物体的姿态进行识别。
[0059] 可选地,根据获取到的超声波发射器发射超声波的信息和超声波接收器接收超声波的信息,对被识别物体的姿态进行识别,包括但不限于:
[0060] 根据获取到的每个超声波发射器发射超声波的时间,以及每个超声波接收器接收每个超声波发射器发射的超声波的时间,对被识别物体的姿态进行识别。
[0061] 可选地,获取每个超声波发射器发射超声波的时间,包括但不限于:
[0062] 获取每个超声波发射器在发射超声波时携带的时钟信息,时钟信息记录了每个超声波发射器发射超声波的时间;
[0063] 根据每个超声波发射器在发射超声波时携带的时钟信息获取每个超声波发射器发射超声波的时间。
[0064] 可选地,根据获取到的每个超声波发射器发射超声波的时间,以及每个超声波接收器接收每个超声波发射器发射的超声波的时间,对被识别物体的姿态进行识别,包括但不限于:
[0065] 根据获取到的每个超声波发射器发射超声波的时间,以及每个超声波接收器接收每个超声波发射器发射的超声波的时间,得到每个超声波发射器发射的超声波由超声波发射器传输至每个超声波接收器的时间;
[0066] 根据每个超声波发射器发射的超声波由超声波发射器传输至每个超声波接收器的时间,以及超声波的传输速度,确定每个超声波发射器到每个超声波接收器的距离;
[0067] 根据每个超声波发射器到每个超声波接收器的距离对被识别物体的姿态进行识别。
[0068] 本实施例提供的方法,由于超声波不受光线热源等外界因素的干扰,因而通过将超声波发射器固定在被识别物体上,并获取超声波接收器接收超声波发射器发射的超声波的信息,以根据获取到的信息对被识别物体的姿态进行识别,可提高姿态识别的可靠性;另外,由于超声波的方向性好,穿透能力强,因而对于匀速运动和微小运动的把握准确度较高,进而可提高姿态识别的准确性。
[0069] 为了更加清楚地阐述上述实施例提供的姿态识别的方法,结合上述实施例的内容,以如下实施例二为例进行详细地举例说明,详见如下实施例二:
[0070] 实施例二
[0071] 本实施例提供了一种姿态识别的方法,结合上述实施例一的内容,为了便于说明,本实施例以在被识别物体上固定超声波发射器,被识别物体的对端布局了超声波接收器为例,对本实施例提供的姿态识别的方法进行举例说明。参见图2,本实施例提供的方法流程具体如下:
[0072] 201:获取超声波发射器发射超声波的信息,该超声波发射器的数量为至少一个;
[0073] 针对该步骤,本实施例不对超声波发射器的数量进行限定,当超声波发射器的数量为至少两个时,为了区分获取到的每个超声波发射器发射超声波的信息,该步骤在获取超声波发射器发射超声波的信息时,包括但不限于:
[0074] 获取至少两个超声波发射器分别按照码分多址方式发射的超声波的信息,该至少两个超声波发射器固定在被识别物体的不同位置。
[0075] 进一步地,获取到的超声波发射器发射超声波的信息包括但不限于超声波发射器发射超声波的时间,除此之外,超声波发射器发射超声波的信息还可以为其他信息,本实施例对此不作具体限定,此处仅以获取超声波发射器发射超声波的时间为例进行说明。不同超声波发射器发射的超声波对应不同的标识码,则该步骤在获取超声波发射器发射超声波的信息时,具体为根据每个超声波发射器发射的超声波所对应的标识码,获取每个超声波发射器发射超声波的时间。
[0076] 其中,超声波发射器发射的超声波所对应的标识码可以作为发射该超声波的超声波发射器所对应的标识码,该标识码具体可以为编号,例如,编号1代表超声波发射器1、编号2代表超声波发射器2、编号3代表超声波发射器3等等;除此之外,超声波发射器发射的超声波所对应的标识码也可以为对应的标识符,例如,以字符X、Y、Z等分别标识不同超声波发射器等,本实施例不对超声波发射器发射的超声波所对应的具体标识码进行限定。相同超声波发射器发射的超声波对应相同的标识码,不同超声波发射器发射的超声波对应不同的标识码。
[0077] 由于每个超声波对应一个标识码,则该步骤可根据每个超声波发射器发射的超声波所对应的标识码,获取每个超声波发射器发射超声波的时间,即区分每个超声波是由哪个超声波发射器发射的。且为了实现获取超声波发射器发射超声波的时间,超声波发射器在发射超声波时,还可携带用于记录超声波发射时间的时钟信息,则该步骤在获取每个超声波发射器发射超声波的时间时,包括但不限于如下方式:
[0078] 获取每个超声波发射器在发射超声波时携带的时钟信息,该时钟信息记录了每个超声波发射器发射超声波的时间;根据每个超声波发射器在发射超声波时携带的时钟信息获取每个超声波发射器发射超声波的时间。
[0079] 当然,除了通过上述发送时钟信息的方式以获取超声波发射器发射超声波的时间外,还可以采取其他方式获取超声波发射器发射超声波的时间,本实施例对此不作具体限定。
[0080] 202:获取超声波接收器接收超声波的信息,该超声波接收器的数量为至少三个;
[0081] 具体地,超声波接收器接收到的超声波为上述步骤201中超声波发射器发射的超声波,当超声波发射器的数量为至少两个时,由于上述步骤201中不同超声波发射器发射的超声波对应不同的标识码,该步骤在获取超声波接收器接收超声波的信息时,可根据每个超声波发射器发射的超声波所对应的标识码,获取每个超声波接收器接收每个超声波发射器发射的超声波的时间,因而对于超声波接收器接收到的每个超声波均可辨别出是由哪个超声波发射器发射的。对于获取到的超声波接收器接收超声波的信息包括但不限于超声波接收器接收超声波的时间,除此之外,超声波接收器接收超声波的信息还可以为其他信息,本实施例对此不作具体限定,此处仅以获取超声波接收器接收超声波的时间为例进行说明。
[0082] 另外,本实施例不对超声波接收器的数量进行限定,为了对被识别物体的姿态进行更加准确地识别,本实施例中的超声波接收器的数量为至少三个。为了便于描述,本实施例以图3所示的姿态识别场景为例进行举例说明。图3中,被识别物体的几个不同位置共固定了6个超声波发射器,编号分别为1至6,被识别物体的对端则共布局了3个超声波接收器,编号分别为A、B和C。在获取超声波接收器接收每个超声波发射器分别按照码分多址方式发射的超声波的信息时,获取到的信息包括但不限于超声波接收器接收到超声波的时间,以及发射该超声波的超声波发射器的标识码,当然,还可以包括其他信息,本实施例不对获取到的具体信息进行限定。此处仅以获取到的信息为每个超声波发射器发射超声波的时间、每个超声波接收器接收每个超声波发射器发射的超声波的时间、以及超声波对应的标识码,且按照超声波发射器发射超声波的频率,每个超声波发射器在第一时间t1、第二时间t2和第三时间t3分别发射超声波,每个超声波接收器接收每个超声波发射器发射的3次超声波为例,则针对每个超声波发射器在第一时间t1发射超声波后,获取到的每个超声波接收器接收超声波的时间具体可如下面表1所示,针对每个超声波发射器在第二时间t2发射超声波后,获取到的每个超声波接收器接收超声波的时间具体可如下面表2所示,针对每个超声波发射器在第三时间t3发射超声波后,获取到的每个超声波接收器接收超声波的时间具体可如下面表3所示:
[0083] 表1
[0084]
[0085]
[0086] 表2
[0087]
[0088] 表3
[0089]
[0090] 203:根据获取到的超声波发射器发射超声波的信息和超声波接收器接收超声波的信息,对被识别物体的姿态进行识别。
[0091] 针对该步骤,由于超声波发射器布局在同一被识别物体上,因此,处于相同环境的超声波发射器所发射的超声波的传播速度应该是基本一致的,则针对每个超声波发射器以相同频率发射超声波的情况,不同超声波发射器与同一超声波接收器之间的距离不同,该超声波接收器接收到不同超声波发射器发射的超声波的时间也不同。为此,本实施例提供的方法在根据获取到的信息对被识别物体的姿态进行识别时,包括但不限于根据获取到的每个超声波发射器发射超声波的时间,以及每个超声波接收器接收每个超声波发射器发射的超声波的时间,对被识别物体的姿态进行识别。
[0092] 关于根据获取到的每个超声波发射器发射超声波的时间,以及每个超声波接收器接收每个超声波发射器发射的超声波的时间,对被识别物体的姿态进行识别的方式,本实施例不做具体限定,在上述步骤201获取到超声波发射器发射超声波的时间,上述步骤202获取到超声波接收器接收超声波的时间后,该步骤在根据获取到的信息对被识别物体的姿态进行识别时,包括但不限于如下方式:
[0093] 根据获取到的每个超声波发射器发射超声波的时间,以及每个超声波接收器接收每个超声波发射器发射的超声波的时间,得到每个超声波发射器发射的超声波由超声波发射器传输至每个超声波接收器的时间;
[0094] 根据每个超声波发射器发射的超声波由超声波发射器传输至每个超声波接收器的时间,以及超声波的传输速度,确定每个超声波发射器到每个超声波接收器的距离;
[0095] 根据每个超声波发射器到每个超声波接收器的距离对被识别物体的姿态进行识别。
[0096] 为了便于理解,以上述步骤202中表1至表3中的数据为例,对该步骤的具体实现方式进行举例说明。表1中,超声波接收器A接收超声波发射器1发射的超声波的时间为T11a,该超声波是由超声波发射器1在第一时间t1发射的,以超声波的传输速度为340米/秒为例,超声波发射器1发射的超声波由超声波发射器1传输至超声波接收器A的时间为(T11a-t1),则该超声波发射器1到超声波接收器A的距离为(T11a-t1)*340;同理,该超声波发射器1到超声波接收器B的距离为(T11b-t1)*340;该超声波发射器1到超声波接收器C的距离为(T11c-t1)*340。在超声波接收器位置已知且固定的情况下,根据超声波发射器1到超声波接收器A、B和C的距离,即可确定该超声波发射器1在第一时间t1相对超声波接收器A、B和C的空间位置。同理,还可分别确定每个超声波发射器到每个超声波接收器的距离,由此确定每个超声波发射器相对每个超声波接收器的空间位置,得到所有超声波发射器在第一时间t1的位置分布,继而根据所有超声波发射器在第一时间t1的位置分布识别出被识别物体的姿态。当然,除了可以识别出被识别物体在t1时刻的姿态外,应用上述方法,同样可以识别出该被识别物体在其他时刻的姿态,此处不再一一赘述。
[0097] 本实施例提供的方法,由于超声波不受光线热源等外界因素的干扰,因而通过将超声波发射器固定在被识别物体上,并根据获取到的超声波发射器发射超声波的信息,以及超声波接收器接收超声波的信息对被识别物体的姿态进行识别,可提高姿态识别的可靠性;另外,由于超声波的方向性好,穿透能力强,因而对于匀速运动和微小运动的把握准确度较高,进而可提高姿态识别的准确性。
[0098] 实施例三
[0099] 本实施例提供了一种姿态识别的装置,该装置用于执行上述实施例一或实施例二提供的姿态识别的方法。参见图4,该装置包括:
[0100] 第一获取模块41,用于获取超声波发射器发射超声波的信息,超声波发射器固定在被识别物体上,且超声波发射器的数量为至少一个;
[0101] 第二获取模块42,用于获取超声波接收器接收超声波的信息,超声波接收器的数量为至少三个;
[0102] 识别模块43,用于根据第一获取模块41获取到的超声波发射器发射超声波的信息和第二获取模块42获取到的获取到的超声波接收器接收所述超声波的信息,对被识别物体的姿态进行识别。
[0103] 可选地,第一获取模块41,具体用于当超声波发射器的数量为至少两个时,获取至少两个超声波发射器分别按照码分多址方式发射超声波的信息,至少两个超声波发射器固定在被识别物体的不同位置。
[0104] 可选地,不同超声波发射器发射的超声波对应不同的标识码;
[0105] 第一获取模块41,具体用于根据每个超声波发射器发射的超声波所对应的标识码,获取每个超声波发射器发射超声波的时间;
[0106] 第二获取模块42,具体用于根据每个超声波发射器发射的超声波所对应的标识码,获取每个超声波接收器接收每个超声波发射器发射的超声波的时间;
[0107] 识别模块43,具体用于根据第一获取模块41获取到的每个超声波发射器发射超声波的时间,以及第二获取模块42获取到的每个超声波接收器接收每个超声波发射器发射的超声波的时间,对被识别物体的姿态进行识别。
[0108] 可选地,参见图5,该第一获取模块41,具体包括:
[0109] 第一获取单元411,用于获取每个超声波发射器在发射超声波时携带的时钟信息,时钟信息记录了每个超声波发射器发射超声波的时间;
[0110] 第二获取单元412,用于根据第一获取单元411获取到的每个超声波发射器在发射超声波时携带的时钟信息获取每个超声波发射器发射超声波的时间。
[0111] 可选地,参见图6,识别模块43,具体包括:
[0112] 获取单元431,用于根据第一获取模块41获取到的每个超声波发射器发射超声波的时间,以及第二获取模块42获取到的每个超声波接收器接收每个超声波发射器发射的超声波的时间,得到每个超声波发射器发射的超声波由超声波发射器传输至每个超声波接收器的时间;
[0113] 确定单元432,用于根据获取单元431得到的每个超声波发射器发射的超声波由超声波发射器传输至每个超声波接收器的时间,以及超声波的传输速度,确定每个超声波发射器到每个超声波接收器的距离;
[0114] 识别单元433,用于根据确定单元432确定的每个超声波发射器到每个超声波接收器的距离对被识别物体的姿态进行识别。
[0115] 本实施例提供的装置,由于超声波不受光线热源等外界因素的干扰,因而通过将超声波发射器固定在被识别物体上,并根据获取超声波发射器发射超声波的信息,以及超声波接收器接收超声波的信息对被识别物体的姿态进行识别,可提高姿态识别的可靠性;另外,由于超声波的方向性好,穿透能力强,因而对于匀速运动和微小运动的把握准确度较高,进而可提高姿态识别的准确性。
[0116] 实施例四
[0117] 本实施例提供了一种姿态识别的装置,该装置包括:处理器;该处理器用于执行上述实施例一或实施例二提供的姿态识别的方法。
[0118] 该处理器,用于获取超声波发射器发射超声波的信息,并获取超声波接收器接收超声波的信息,超声波发射器固定在被识别物体上,且超声波发射器的数量为至少一个,超声波接收器的数量为至少三个;根据获取到的超声波发射器发射超声波的信息和超声波接收器接收超声波的信息,对被识别物体的姿态进行识别。
[0119] 可选地,该处理器获取超声波发射器发射超声波的信息时,具体用于当超声波发射器的数量为至少两个时,获取至少两个超声波发射器分别按照码分多址方式发射超声波的信息,至少两个超声波发射器固定在被识别物体的不同位置。
[0120] 可选地,不同超声波发射器发射的超声波对应不同的标识码;该处理器获取超声波发射器发射超声波的信息,并获取超声波接收器接收超声波的信息时,具体用于根据每个超声波发射器发射的超声波所对应的标识码,获取每个超声波发射器发射超声波的时间,以及每个超声波接收器接收每个超声波发射器发射的超声波的时间;
[0121] 可选地,该处理器根据获取到的信息对被识别物体的姿态进行识别时,具体用于根据获取到的每个超声波发射器发射超声波的时间,以及每个超声波接收器接收每个超声波发射器发射的超声波的时间,对被识别物体的姿态进行识别。
[0122] 可选地,该处理器获取每个超声波发射器发射超声波的时间时,具体用于获取每个超声波发射器在发射超声波时携带的时钟信息,时钟信息记录了每个超声波发射器发射超声波的时间;根据每个超声波发射器在发射超声波时携带的时钟信息获取每个超声波发射器发射超声波的时间。
[0123] 可选地,该处理器根据获取到的每个超声波发射器发射超声波的时间,以及每个超声波接收器接收每个超声波发射器发射的超声波的时间,对被识别物体的姿态进行识别时,具体用于根据获取到的每个超声波发射器发射超声波的时间,以及每个超声波接收器接收每个超声波发射器发射的超声波的时间,得到每个超声波发射器发射的超声波由超声波发射器传输至每个超声波接收器的时间;根据每个超声波发射器发射的超声波由超声波发射器传输至每个超声波接收器的时间,以及超声波的传输速度,确定每个超声波发射器到每个超声波接收器的距离;根据每个超声波发射器到每个超声波接收器的距离对被识别物体的姿态进行识别。
[0124] 本实施例提供的装置,由于超声波不受光线热源等外界因素的干扰,因而通过将超声波发射器固定在被识别物体上,并根据获取到的超声波发射器发射超声波的信息,以及超声波接收器接收超声波的信息对被识别物体的姿态进行识别,可提高姿态识别的可靠性;另外,由于超声波的方向性好,穿透能力强,因而对于匀速运动和微小运动的把握准确度较高,进而可提高姿态识别的准确性。
[0125] 需要说明的是:上述实施例提供的姿态识别的装置在进行姿态识别时,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。另外,上述实施例提供的姿态识别的装置与姿态识别的方法实施例属于同一构思,其具体实现过程详见方法实施例,这里不再赘述。
[0126] 本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成,也可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
[0127] 以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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