姿态计算装置及方法与流程

本发明关于一种姿态计算装置及方法。具体而言，本发明关于一种能对应调整多个身体区域各自的姿态计算模式的姿态计算装置及方法。

背景技术：

1、近年来，由于与互动相关的技术快速的发展，各种与互动相关的应用被相继的提出。在现有的技术当中，使用者姿态的计算可通过分析即时影像的方式(例如：通过电脑视觉(computer vision)进行动作的判断)或是由使用者穿戴惯性传感器的方式实现(例如：由惯性测量参数进行动作的判断)。

2、然而，由于即时影像的侦测频率相对较低(例如：30每秒帧数)，不适合在使用者进行运动时使用。此外，由于电脑视觉是基于即时影像的内容进行计算，容易因为使用者的身体部位被遮蔽、环境光源不足、对比度不足等等的环境问题造成姿态计算错误。

3、另外，虽然惯性传感器的侦测频率较高(例如：60每秒帧数)，但由于惯性传感器会产生漂移(drift)值造成误差，且漂移值会随时间累积，因此姿态的计算的准确度将随着时间下降。再者，由于重新设定惯性传感器的过程繁琐，且使用者运动的过程可能会造成惯性传感器的位置移动，因而使得惯性传感器的准确度下降。

4、有鉴于此，如何提供一种能对应调整多个身体区域各自的姿态计算模式的姿态计算技术，乃业界亟需努力的目标。

技术实现思路

1、本公开的一目的在于提供一种姿态计算装置。所述姿态计算装置包含一收发接口及一处理器。所述收发接口通讯连接至一影像撷取装置及至少一惯性传感器，且所述处理器电性连接至所述收发接口。所述处理器接收对应至一使用者穿戴的所述至少一惯性传感器的多个即时影像及多个惯性测量参数。所述处理器基于所述多个即时影像及所述多个惯性测量参数，决定对应所述使用者的多个身体区域各自的一姿态计算模式，其中所述姿态计算模式对应至一静待模式或一运动模式。所述处理器基于对应所述多个身体区域各自的所述姿态计算模式，计算对应所述多个身体区域各自的一姿态。

2、本公开的另一目的在于提供一种姿态计算方法，所述姿态计算方法用于一电子装置。所述姿态计算方法包含下列步骤：接收对应至一使用者穿戴的至少一惯性传感器的多个即时影像及多个惯性测量参数；基于所述多个即时影像及所述多个惯性测量参数，决定对应所述使用者的多个身体区域各自的一姿态计算模式，其中所述姿态计算模式对应至一静待模式或一运动模式；以及基于对应所述多个身体区域各自的所述姿态计算模式，计算对应所述多个身体区域各自的一姿态。

3、在本发明的一实施方式中，其中所述处理器更执行以下操作：响应于决定所述多个身体区域中的一第一身体区域对应至所述静待模式，基于所述多个即时影像计算对应所述第一身体区域的所述姿态。

4、在本发明的一实施方式中，其中所述处理器更执行以下操作：基于所述多个即时影像，计算对应所述第一身体区域的至少一候选姿态；以及响应于判断对应所述第一身体区域的所述至少一候选姿态的一候选姿态数量大于一，基于所述多个所述多个惯性测量参数决定对应所述第一身体区域的所述姿态。

5、在本发明的一实施方式中，其中所述处理器更执行以下操作：计算对应所述第一身体区域的所述姿态的一信心值；以及响应于判断对应所述第一身体区域的所述姿态的所述信心值低于一标准值，切换所述第一身体区域的所述姿态计算模式至所述运动模式。

6、在本发明的一实施方式中，其中所述处理器更执行以下操作：响应于决定所述多个身体区域中的一第二身体区域对应至所述运动模式，基于所述多个惯性测量参数计算对应所述第二身体区域的所述姿态。

7、在本发明的一实施方式中，其中所述至少一惯性传感器各自对应至所述多个身体区域其中之一，且所述处理器更执行以下操作：基于所述多个即时影像，从所述多个身体区域中判断是否对应所述第二身体区域的一身体部位为一可见状态；响应于判断对应所述第二身体区域的所述身体部位为所述可见状态，基于对应所述身体部位的所述多个即时影像计算所述身体部位对应的一第一漂移校正值；以及基于所述第一漂移校正值，校正对应所述第二身体区域的一第一惯性传感器所产生的所述多个惯性测量参数。

8、在本发明的一实施方式中，其中所述至少一惯性传感器各自对应至所述多个身体区域其中之一，且所述处理器更执行以下操作：基于所述多个即时影像，从所述多个身体区域中判断是否对应所述第二身体区域的一第一惯性传感器为一可见状态；响应于判断对应所述第二身体区域的所述第一惯性传感器为所述可见状态，基于对应所述第二身体区域的所述多个即时影像计算所述第一惯性传感器对应的一第二漂移校正值；以及基于所述第二漂移校正值，校正所述第一惯性传感器所产生的所述多个惯性测量参数。

9、在本发明的一实施方式中，其中所述处理器更执行以下操作：基于所述多个惯性测量参数，计算所述第一身体区域的一运动强度值；以及响应于所述运动强度值超过所述第一身体区域对应的一临界值，切换所述第一身体区域的所述姿态计算模式至所述运动模式。

10、在本发明的一实施方式中，其中所述处理器更执行以下操作：基于所述多个即时影像，判断所述第一身体区域是否发生一遮挡状态；以及响应于所述第一身体区域发生所述遮挡状态，切换所述第一身体区域的所述姿态计算模式至所述运动模式。

11、在本发明的一实施方式中，其中所述至少一惯性传感器各自对应至所述多个身体区域其中之一，且所述处理器更执行以下操作：基于一预设时间间隔，定期针对对应至所述运动模式的所述多个身体区域执行以下操作：基于所述多个即时影像，计算对应至所述多个身体区域各自的一第三漂移校正值；以及基于所述第三漂移校正值，校正所述至少一惯性传感器各自所产生的所述多个惯性测量参数。

12、本公开所提供的姿态计算技术(至少包含装置及方法)，通过所述多个即时影像及所述多个惯性测量参数决定对应使用者的多个身体区域各自的姿态计算模式。此外，更通过静待模式及运动模式的切换机制，选择适合的姿态计算模式以计算对应所述多个身体区域各自的姿态。本公开所提供的姿态计算技术能够对应调整多个身体区域各自的姿态计算模式，因此解决了习知技术中，基于即时影像或是基于惯性传感器判断姿态时可能面临的准确度下降缺点。

13、以下结合附图阐述本公开的详细技术及实施方式，俾使本公开所属技术领域中具有通常知识者能理解所请求保护的公开的技术特征。

技术特征：

1.一种姿态计算装置，其特征在于，包含：

2.如权利要求1所述的姿态计算装置，其特征在于，其中所述处理器更执行以下操作：

3.如权利要求2所述的姿态计算装置，其特征在于，其中所述处理器更执行以下操作：

4.如权利要求3所述的姿态计算装置，其特征在于，其中所述处理器更执行以下操作：

5.如权利要求1所述的姿态计算装置，其特征在于，其中所述处理器更执行以下操作：

6.如权利要求5述的姿态计算装置，其特征在于，其中所述至少一惯性传感器各自对应至所述多个身体区域其中之一，且所述处理器更执行以下操作：

7.如权利要求5所述的姿态计算装置，其特征在于，其中所述至少一惯性传感器各自对应至所述多个身体区域其中之一，且所述处理器更执行以下操作：

8.如权利要求2所述的姿态计算装置，其特征在于，其中所述处理器更执行以下操作：

9.如权利要求2所述的姿态计算装置，其特征在于，其中所述处理器更执行以下操作：

10.如权利要求1所述的姿态计算装置，其特征在于，其中所述至少一惯性传感器各自对应至所述多个身体区域其中之一，且所述处理器更执行以下操作：

11.一种姿态计算方法，其特征在于，用于一电子装置，其中所述姿态计算方法包含下列步骤：

技术总结
一种姿态计算装置及方法。所述姿态计算装置接收对应至一使用者穿戴的至少一惯性传感器的多个即时影像及多个惯性测量参数。所述姿态计算装置基于所述多个即时影像及所述多个惯性测量参数，决定对应所述使用者的多个身体区域各自的一姿态计算模式，其中所述姿态计算模式对应至一静待模式或一运动模式。所述姿态计算装置基于对应所述多个身体区域各自的所述姿态计算模式，计算对应所述多个身体区域各自的一姿态。本发明所提供的姿态计算技术能够对应调整多个身体区域各自的姿态计算模式。

技术研发人员：刘彦廷,洪御恒,萧家尧
受保护的技术使用者：宏达国际电子股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/1/13