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申请/专利权人：清华大学
申请日：2021-11-22
公开（公告）日：2024-06-25
公开（公告）号：CN114332912B
主分类号：G06V40/10
分类号：G06V40/10;G06V40/20;G06T7/20
优先权：
专利状态码：有效-授权
法律状态：2024.06.25#授权;2022.04.29#实质审查的生效;2022.04.12#公开
摘要：本公开提出的基于IMU的人体运动捕捉和关节受力分析方法、装置及存储介质中，获取IMU传感器采集的惯性信息，利用T‑pose确定采集的惯性信息的偏差，并基于偏差对惯性信息进行校准，然后根据校准后的惯性信息，利用循环神经网络估计出人体的姿态和运动信息，再根据估计出的人体的姿态和运动信息，利用PD控制器得出人体每个关节的角加速度以及人体运动的线性加速度，最后利用人体动力学求解地面反作用力以及关节力矩。由此，本公开的提出的方法中，实现了跟踪人体的姿态和运动，并对人体关节进行受力分析，进而对人体姿态进行重建。同时，保护了用户的隐私。
主权项：1.一种基于惯性测量单元IMU的人体运动捕捉与关节受力分析方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、获取IMU传感器采集的惯性信息；S2、利用T-pose确定所述采集的惯性信息的偏差，并基于所述偏差对所述惯性信息进行校准；S3、根据校准后的惯性信息，利用循环神经网络估计出人体的姿态和运动信息；S4、根据估计出的人体的姿态和运动信息，利用PD控制器得出人体每个关节的角加速度以及人体运动的线性加速度；S5、利用人体动力学求解地面反作用力以及关节力矩；其中，所述利用T-pose确定所述采集的惯性信息的偏差，并基于所述偏差对所述惯性信息进行校准包括以下步骤：将位于头部的传感器的x，y，z轴与自身的左、上、前三个方向重合；将头部IMU的均旋转测量值的旋转矩阵表示为R0；第i个传感器测得的旋转矩阵表示为则第i个传感器与骨骼之间的旋转偏差量为： 利用第i个传感器与骨骼之间的旋转偏差量将旋转测量值Ri进行校准得到的真实骨骼朝向为：
全文数据：
权利要求：
百度查询： 清华大学 基于IMU的人体运动捕捉与关节受力分析方法
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