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题名基于可穿戴式惯性传感器的人体运动跟踪方法综述
被引量：48
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作者
张鋆豪
何百岳
杨旭升
张文安
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机构
浙江工业大学信息工程学院
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出处
《自动化学报》
EI
CSCD
北大核心
2019年第8期1439-1454,共16页
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基金
国家重点研究发展计划(2016YFF0104004)
国家自然科学基金(61822311)资助~~
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文摘
基于可穿戴式惯性传感器(Inertial sensor unit,IMU)的人体运动跟踪技术具有佩戴方便、运动空间不受限和成本低等优点,已广泛应用于医疗康复、体育竞技、人机交互和虚拟现实等领域.本文对惯性式人体运动跟踪技术的发展历史、研究现状以及典型方法进行了较为全面的梳理和总结,主要包括人体运动学模型和生物学约束,传感器初始对准方法,传感器种类,传感器误差处理以及数据融合方法,并概述相关方法应用于实际的现状.最后,总结了该领域待解决的难点问题,并对未来的发展趋势进行了展望.
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关键词
人体运动跟踪
可穿戴式惯性传感器
运动学
数据融合
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Keywords
Human motion tracking
wearable inertial sensors
kinematics
information fusion
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分类号
TP212
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名一种穿戴式多IMU的航向对齐方法
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作者
夏大洲
姜卫平
旷俭
牛小骥
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机构
武汉大学测绘学院
武汉大学卫星导航定位技术研究中心
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出处
《导航定位学报》
CSCD
北大核心
2024年第5期1-8,共8页
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文摘
针对基于穿戴式多惯性测量单元(IMU)的行人定位与步态测量应用中,多IMU之间的航向对齐通常依赖磁力计、专业人员辅助以及关节假设模型,操作流程复杂度高且精度无法保障的问题,提出一种适用下肢安装多IMU的航向对齐方法:设计适用足部、小腿和大腿IMU的统一的杆臂补偿零速修正算法,利用行人足部周期性触地规律构造的零速度观测值,准确恢复所有IMU的运动轨迹;然后基于轨迹相似性约束,实现多个IMU的航向对齐;最后在室外开阔场景下评估运动轨迹恢复精度和航向对齐精度。实验结果表明,航向对齐精度和各部位IMU的轨迹恢复精度呈正相关;在行走轨迹长度大于15 m时,各IMU的航向对齐精度均优于1°(均方根值)。该方法操作简单,易于实施,能够满足基于多IMU的人体运动分析和行人定位应用需求。
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关键词
穿戴式惯性传感器
航向对齐
行人航迹推算
人体运动分析
扩展卡尔曼滤波
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Keywords
wearable IMUs
heading alignment
pedestrian dead reckoning
human motion analysis
extended Kalman filter
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分类号
TP212.9
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
P228
[天文地球—大地测量学与测量工程]
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