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专利号: 2019108248614
申请人: 湖南凌傲科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种人体跟踪方法,其特征在于,包括如下步骤:S1:确定人体跟踪的精度需求;

若精度需求较低,进入步骤S2;

若精度需求较高,进入步骤S3;

S2:光学跟踪模块(1)每隔模糊测量周期T1获取被测人体目标的模糊位置参数;

所述模糊位置参数为所述被测人体目标的被测部位在t时刻的模糊空间坐标,所述t时刻为所述模糊测量周期T1内的某一时刻;

S3:每隔精确测量周期T2获取所述被测人体目标的姿态参数、静止位置参数和速度参数,进入步骤S4;

所述姿态参数由电磁跟踪模块(2)获取,为所述被测人体目标的被测部位在t1时刻的第一空间坐标A以及旋转角α、β、γ;

所述静止位置参数由声学跟踪模块(3)获取,为所述被测人体目标的被测部位在t2时刻的第二空间坐标B;

所述速度参数由运动传感器(4)获取,为所述被测人体目标的被测部位在所述精确测量周期T2内的平均速度V;

所述t1时刻和所述t2时刻均为所述精确测量周期T2内的某一时刻,且t1

S4:通过所述第一空间坐标和所述第二空间坐标确定所述被测人体目标的被测部位在所述t1时刻的运动矢量方向,进入步骤S5;

S5:根据所述平均速度V以及所述运动矢量方向对所述第二空间坐标进行补偿校准,获取所述被测人体目标的被测部位的精准空间坐标P。

2.根据权利要求1所述的人体跟踪方法,其特征在于,所述步骤S3包括如下步骤:S31:预设声波发收器的空间位置坐标A1、A2……An,n为所述声波发收器的个数;

S32:在tA时刻启动所有所述声波发收器,发出供声波接发器唯一识别的测距波B1、B2……Bn;

S33:所述声波接发器接收到所述测距波后对应发出供所述声波发收器接收的应答波C1、C2……Cn;

S34:所述声波发收器接收并成功识别所述应答波;

所述声波发收器成功识别所述应答波的时间分别为tD1、tD2……tDn,T2>t2>Max[tD1、tD2……tDn];

S35:通过计算公式计算每个所述声波发收器到所述声波接发器之间的距离DA1、DA2……DAn;

所述计算公式为:DA1=V声*(tD1-tA-tC)/2、DA2=V声*(tD2-tA-tC)/2……DAn=V声*(tDn-tA-tC)/

2;

S36:根据所述DA1、DA2……DAn,以及所述A1、A2……An,确定所述第二空间坐标B;

所述tC为所述声波接发器接收所述测距波到发出所述应答波的时间,所述V声为当前气压下的机械波传播速度。

3.根据权利要求2所述的人体跟踪方法,其特征在于,所述步骤S36中:分别以所述A1、A2……An为球心、以所述DA1、DA2……DAn为半径画球,交点为所述第二空间坐标B。

4.根据权利要求2所述的人体跟踪方法,其特征在于,所述步骤S5中:所述运动矢量方向为矢量(B-A)的单位向量e。

5.根据权利要求4所述的人体跟踪方法,其特征在于,所述步骤S6中:所述精准空间坐标P=A+e*V*TR,所述TR为各个所述应答波到达各个所述声波发收器所需时间中的任意一个。

6.一种人体跟踪系统,其特征在于,包括光学跟踪模块(1)、电磁跟踪模块(2)、声学跟踪模块(3)和运动传感器(4);

所述光学跟踪模块(1)用于根据光在图像投影平面不同时刻或不同位置上的投影得到被跟踪对象的方位;

所述电磁跟踪模块(2)用于确定被测目标的参数,参数包括第一空间坐标A和旋转角α、β、γ;

所述声学跟踪模块(3)用于利用不同声源的声音到达某一特定地点的时间差对被测目标进行定位和跟踪;

其中,所述电磁跟踪模块(2)定点探测人体部位,所述声学跟踪模块(3)非定点探测人体部位,所述光学跟踪模块(1)根据光线变换对人体进行整体探测;

所述运动传感器(4)固定在被测人体目标的被测部位上,用于获取速度参数,所述速度参数为所述被测人体目标的被测部位在精确测量周期T2内的平均速度V。

7.根据权利要求6所述的人体跟踪系统,其特征在于,所述电磁跟踪模块(2)包括磁场源模块、磁传感器模块和控制模块,所述磁场源模块由3个磁场方向相互垂直的交流电流产生的双极磁源构成;

所述磁传感器模块由3组线圈组成,且所述磁传感器模块的一组线圈对应一个双极磁源,线圈中的电流变化输送至所述控制模块;

所述控制模块用于对电流变化进行解析得到所述第一空间坐标A以及所述旋转角α、β、γ。

8.根据权利要求7所述的人体跟踪系统,其特征在于,所述声学跟踪模块(3)包括多个声波发收器和多个声波接发器,所述声波发收器与所述声波接发器一一关联匹配;

所述声波发收器用于发出供所述声波接发器唯一识别的测距波,所述声波接发器接收并成功识别所述测距波后发出供所述声波发收器唯一识别的应答波;

所述声波发收器计算其发出测距波到成功识别所述应答波的时间,计算出所述声波发收器到所述声波发收器之间的距离。

9.根据权利要求8所述的人体跟踪系统,其特征在于,所述光学跟踪模块(1)包括视频摄像机、光源和光敏二极管阵列,所述光源被测人体发出光线;

所述光敏二极管阵列接收人体在光线变换下的不同时刻或不同位置的图像投影;

所述视频摄像机对图像投影进行记录。