一种人体姿态动态捕捉的系统及方法与流程

1.本发明涉及动作捕捉技术领域，具体的说是一种人体姿态动态捕捉的系统及方法。


背景技术：

2.动作捕捉技术是指记录并处理人或其他物体动作的技术，是通过人体动作对计算机系统进行输入的一种手段，被广泛应用于军事，娱乐，体育，医疗应用，计算机视觉以及机器人技术等诸多领域。
3.现有技术通过架设单独传感器或机械传感器对人体行走的动作进行捕捉，存在造价昂贵、对计算机性能要求高、占地面积大、设备沉重等问题。
4.因此，有必要提供一种人体姿态动态捕捉的系统及方法解决上述技术问题。


技术实现要素：

5.针对现有技术中的问题，本发明提供了一种人体姿态动态捕捉的系统及方法，相对于机械传感器及架设单独传感器节省空间、具有良好的经济效益。
6.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种人体姿态动态捕捉的系统及方法，包括压感模块、传输模块以及数据处理模块，所述压感模块用于对脚底压力的监控，并将压感信号转换为电信号输入到传输模块，所述传输模块通过蓝牙、wifi传输将压感信号传输到电脑和手机端进行计算，所述数据处理模块设于电脑或手机端，通过对脚底压感变化的监控计算出肢体动作，当人体进行行走或站立、踢腿等动作时，由于人体中心的变化，脚底压力会随之改变。
7.本发明的进一步设置为：所述压感模块包括设置于鞋底或鞋垫的压力传感器，实现对脚底压力的监控。
8.本发明的进一步设置为：所述压力传感器的型号为rfp611薄膜压力传感器。
9.本发明的进一步设置为：所述传输模块包括无线发送和无线接收，采用4g网络传输，用于传输压感信号。
10.本发明的进一步设置为：一种人体姿态动态捕捉的方法，包括如下步骤：
11.步骤一、人体在正常行走时支撑脚脚底压力会在接触地面时逐渐增大到与人体体重等值，在另一只脚触地时支撑脚脚底压力会逐渐减小，并在抬起时脚底压力降为0；通过对脚底压力变化的曲线进行计算，可以得出支撑脚独立支撑到另一只脚落地的时间，这个时间通过与脚大小数据、脚底压力值、身高的资料相结合得到人体每走一步时的距离。
12.步骤二、人体在进行踢腿、抬腿动作时，支撑脚脚底压力会在离地脚抬起时增大至与人体体重相当并在离地脚抬起时在压力分布情况上有小幅度波动，在离地脚接触底面时降低至人体体重一半大小，对波动的压力曲线进行分析及对两脚压力状况的模拟可以识别出踢腿、抬腿的动作。
13.步骤三、人体在跳跃时，双脚脚底压力会有一段时间降低至0，由脚底压力降至0之
前的压力变化速度可以计算出人体跳跃时向上的加速度，与重力加速度的数据进行结合可以计算出人体腾空的高度。
14.本发明的有益效果：
15.本发明提供一种人体姿态动态捕捉的系统及方法，通过设置压感模块、传输模块以及数据处理模块，压感模块包括设置于鞋底或鞋垫的压力传感器，实现对脚底压力的监控，通过监控脚底压力变化实现对人体行走的动作捕捉，相对于机械传感器及架设单独传感器节省空间、具有良好的经济效益。
附图说明
16.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
17.图1为本发明提供的人体姿态动态捕捉的系统及方法的一种较佳实施例的系统连接示意图。
具体实施方式
18.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
19.如图1所示，本发明所述的一种人体姿态动态捕捉的系统及方法，包括压感模块、传输模块以及数据处理模块，所述压感模块用于对脚底压力的监控，并将压感信号转换为电信号输入到传输模块，所述传输模块通过蓝牙、wifi传输将压感信号传输到电脑和手机端进行计算，所述数据处理模块设于电脑或手机端，通过对脚底压感变化的监控计算出肢体动作，当人体进行行走或站立、踢腿等动作时，由于人体中心的变化，脚底压力会随之改变。
20.进一步的，所述压感模块包括设置于鞋底或鞋垫的压力传感器，实现对脚底压力的监控。
21.进一步的，所述压力传感器的型号为rfp611薄膜压力传感器。
22.进一步的，所述传输模块包括无线发送和无线接收，采用4g网络传输，用于传输压感信号。
23.进一步的，一种人体姿态动态捕捉的方法，包括如下步骤：
24.步骤一、人体在正常行走时支撑脚脚底压力会在接触地面时逐渐增大到与人体体重等值，在另一只脚触地时支撑脚脚底压力会逐渐减小，并在抬起时脚底压力降为0；通过对脚底压力变化的曲线进行计算，可以得出支撑脚独立支撑到另一只脚落地的时间，这个时间通过与脚大小数据、脚底压力值、身高的资料相结合得到人体每走一步时的距离。
25.步骤二、人体在进行踢腿、抬腿动作时，支撑脚脚底压力会在离地脚抬起时增大至与人体体重相当并在离地脚抬起时在压力分布情况上有小幅度波动，在离地脚接触底面时降低至人体体重一半大小，对波动的压力曲线进行分析及对两脚压力状况的模拟可以识别出踢腿、抬腿的动作。
26.步骤三、人体在跳跃时，双脚脚底压力会有一段时间降低至0，由脚底压力降至0之前的压力变化速度可以计算出人体跳跃时向上的加速度，与重力加速度的数据进行结合可以计算出人体腾空的高度。
27.与相关技术相比较，本发明提供的人体姿态动态捕捉的系统及方法具有如下有益效果：
28.本发明提供一种人体姿态动态捕捉的系统及方法，通过设置压感模块、传输模块以及数据处理模块，压感模块包括设置于鞋底或鞋垫的压力传感器，实现对脚底压力的监控，通过监控脚底压力变化实现对人体行走的动作捕捉，相对于机械传感器及架设单独传感器节省空间、具有良好的经济效益。
29.本申请中涉及到电路和电器元件和模块均为现有技术，本领域技术人员完全可以实现，无需赘言，本发明保护的内容也不涉及对于软件的改进。
30.在本发明描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
31.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。


技术特征：
1.一种人体姿态动态捕捉的系统，其特征在于：包括压感模块、传输模块以及数据处理模块，所述压感模块用于对脚底压力的监控，并将压感信号转换为电信号输入到传输模块，所述传输模块通过蓝牙、wifi传输将压感信号传输到电脑和手机端进行计算，所述数据处理模块设于电脑或手机端，通过对脚底压感变化的监控计算出肢体动作，当人体进行行走或站立、踢腿等动作时，由于人体中心的变化，脚底压力会随之改变。2.根据权利要求1所述的一种人体姿态动态捕捉的系统，其特征在于：所述压感模块包括设置于鞋底或鞋垫的压力传感器，实现对脚底压力的监控。3.根据权利要求1所述的一种人体姿态动态捕捉的系统，其特征在于：所述压力传感器的型号为rfp611薄膜压力传感器。4.根据权利要求1所述的一种人体姿态动态捕捉的系统，其特征在于：所述传输模块包括无线发送和无线接收，采用4g网络传输，用于传输压感信号。5.一种人体姿态动态捕捉的方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一、人体在正常行走时支撑脚脚底压力会在接触地面时逐渐增大到与人体体重等值，在另一只脚触地时支撑脚脚底压力会逐渐减小，并在抬起时脚底压力降为0；通过对脚底压力变化的曲线进行计算，可以得出支撑脚独立支撑到另一只脚落地的时间，这个时间通过与脚大小数据、脚底压力值、身高的资料相结合得到人体每走一步时的距离；步骤二、人体在进行踢腿、抬腿动作时，支撑脚脚底压力会在离地脚抬起时增大至与人体体重相当并在离地脚抬起时在压力分布情况上有小幅度波动，在离地脚接触底面时降低至人体体重一半大小，对波动的压力曲线进行分析及对两脚压力状况的模拟可以识别出踢腿、抬腿的动作；步骤三、人体在跳跃时，双脚脚底压力会有一段时间降低至0，由脚底压力降至0之前的压力变化速度可以计算出人体跳跃时向上的加速度，与重力加速度的数据进行结合可以计算出人体腾空的高度。

技术总结
本发明涉及动作捕捉技术领域，具体的说是一种人体姿态动态捕捉的系统及方法，包括压感模块、传输模块以及数据处理模块，所述压感模块用于对脚底压力的监控，并将压感信号转换为电信号输入到传输模块，所述传输模块通过蓝牙、WiFi传输将压感信号传输到电脑和手机端进行计算，所述数据处理模块设于电脑或手机端，通过对脚底压感变化的监控计算出肢体动作，当人体进行行走或站立、踢腿等动作时，由于人体中心的变化，脚底压力会随之改变。发明提供的人体姿态动态捕捉的系统及方法具有节省空间、具有良好的经济效益的优点。具有良好的经济效益的优点。具有良好的经济效益的优点。


技术研发人员：王悦臣
受保护的技术使用者：王悦臣
技术研发日：2020.06.04
技术公布日：2021/12/6