一种物体状态的检测方法、装置及电子设备
技术领域
本申请属于数据处理
技术领域
,尤其涉及一种物体状态的检测方法、装置及电子设备。背景技术
现代MEMS惯性测量传感器已经实现加速度和角速度检测,应用于各种物体如手机、耳机等消费类电子设备中。但是由于工艺、环境等各种原因,尤其是低成本惯性传感器(如惯性测量单元(IMU))存在多种测量误差,如零偏、噪声、交叉轴误差、温度漂移等。
目前应用于各种物体的传感器在出厂时通常会设置一个基准误差校正值进行误差校正,由于误差可能随着外部环境的变化而变化,传感器测量误差的校正准确性低,使得检测物体状态的准确性低。
发明内容
本申请实施例提供了一种物体状态的检测方法、装置及电子设备,旨在解决现有误差的校正准确性低,使得检测物体状态的准确性低的问题。
第一方面,本申请实施例提供了一种物体状态的检测方法,包括:
根据第T时刻之前的P个连续目标时刻对应采集的第一加速度和第一角速度,更新校正值;其中,所述P个连续目标时刻为与所述第T时刻距离最近且物体处于静止状态的P个连续时刻,所述第T时刻为当前对物体状态进行检测的时刻;
根据更新后的校正值,对所述第T时刻采集的第二加速度和第二角速度进行校正;
根据校正后的第二加速度和第二角速度,检测所述物体在所述第T时刻的物理状态;其中,所述物理状态包括运动状态和静止状态。
在一个实施例中,所述根据第T时刻之前的P个连续目标时刻对应采集的第一加速度和第一角速度,更新校正值,包括:
在所述第T时刻之前,按时间顺序依次对每P个连续时刻检测物体是否处于静止状态;
将检测到物体处于静止状态并与所述第T时刻距离最近的P个连续时刻作为所述P个连续目标时刻;
根据所述P个连续目标时刻采集的P个第一加速度,更新加速度校正值;
根据所述P个连续目标时刻采集的P个第一角速度,更新角速度校正值;
对应地,根据更新后的校正值,对所述第T时刻采集的第二加速度和第二角速度进行校正,包括:
根据更新后的加速度校正值,对所述第二加速度进行校正;
根据更新后的角速度校正值,对所述第二角速度进行校正。
在一个实施例中,所述第一加速度包括三个轴向的重力加速度分量;
所述根据所述P个连续目标时刻采集的P个第一加速度,更新加速度校正值的计算公式包括:
其中,axi、ayi和azi分别为所述P个连续目标时刻中第i个目标时刻采集的三个轴向的重力加速度分量,为所述更新后的加速度校正值;
对应地,所述根据更新后的加速度校正值,对所述第二加速度进行校正,包括:
将所述更新后的加速度校正值作为第T时刻对应的重力加速度值,得到校正后的重力加速度。
在一个实施例中,所述第一角速度包括三个轴向的第一角速度分量;
所述根据所述P个连续目标时刻采集的P个第一角速度,更新角速度校正值的计算公式,包括:
其中,gxi、gyi和gzi为所述P个连续目标时刻中第i个目标时刻分别采集的三个轴向的第一角速度分量,bx、by和bz分别为对应三个轴向更新后的角速度校正值;
对应地,所述第二角速度包括三个轴向的第二角速度分量;
所述根据更新后的角速度校正值,对所述第二角速度进行校正,包括:
将第T时刻采集的每一轴向的第二角速度分量减去对应轴向更新后的角速度校正值,得到每一轴向校正后的第二角速度分量。
在一个实施例中,所述根据校正后的第二加速度和第二角速度,检测所述物体在所述第T时刻的物理状态,包括:
若校正后的三个轴向第二角速度分量对应的第一合成矢量值大于或等于第一预设阈值,则判定所述物体在所述第T时刻为运动状态。
在一个实施例中,所述根据校正后的第二加速度和第二角速度,检测所述物体在所述第T时刻的物理状态,还包括:
若第T时刻采集的三个轴向的第二加速度的第二合成矢量值与所述校正后的重力加速度的差值大于或等于第二预设阈值,则判定所述物体在所述第T时刻为运动状态;
若所述第一合成矢量值小于第一预设阈值,且所述第二合成矢量值与所述校正后的重力加速度之间的差值小于第二预设阈值,则判定所述物体在所述第T时刻为静止状态。
在一个实施例中,所述在所述第T时刻之前,按时间顺序依次对每P个连续时刻检测物体是否处于静止状态,包括:
在所述第T时刻之前,按时间顺序依次根据每P个连续时刻对应采集的所述P个第一加速度,确定第一加速度方差;
在所述第T时刻之前,按时间顺序依次根据每P个连续时刻对应采集的所述P个第一角速度,确定第一角速度方差;
若所述第一加速度方差小于加速度参考阈值,且所述第一角速度方差小于角速度参考阈值时,则判定所述物体在对应P个连续时刻处于静止状态。
在一个实施例中,所述物体设有惯性传感器,通过所述惯性传感器采集物体的加速度和角速度;
所述角速度参考阈值和所述加速度参考阈值通过如下步骤获得:
预先对K个惯性传感器分别采集M次加速度和M次角速度;
确定每个惯性传感器的M次加速度的第一均值,并根据所述第一均值和所述M次加速度确定对应的第二加速度方差;
确定每个惯性传感器的M次角速度的第二均值,并根据所述第二均值和所述M次角速度确定对应的第二角速度方差;
计算得到所述K个惯性传感器的第二加速度方差的第一平均值;
计算得到所述K个惯性传感器的第二角速度方差的第二平均值;
根据所述第一平均值与第一预设余量系数,确定所述加速度参考阈值;
根据所述第二平均值与第二预设余量系数,确定所述角速度参考阈值。
第二方面,本申请实施例提供了一种物体状态的检测装置,包括:
更新模块,用于根据第T时刻之前的P个连续目标时刻对应采集的第一加速度和第一角速度,更新校正值;其中,所述P个连续目标时刻为与所述第T时刻距离最近且物体处于静止状态的P个连续时刻,所述第T时刻为当前对物体状态进行检测的时刻;
校正模块,用于根据更新后的校正值,对所述第T时刻采集的第二加速度和第二角速度进行校正;
检测模块,用于根据校正后的第二加速度和第二角速度,检测所述物体在所述第T时刻的物理状态;其中,所述物理状态包括运动状态和静止状态。
第三方面,本申请实施例提供了一种电子设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述物体状态的检测方法的步骤。
第四方面,本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,上述计算机程序被处理器执行时实现上述物体状态的检测方法的步骤。
第五方面,本申请实施例提供了一种计算机程序产品,当计算机程序产品在电子设备上运行时,使得电子设备执行上述现上述物体状态的检测方法的步骤。
本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是:本申请实施例可根据第T时刻之前的P个连续目标时刻对应采集的第一加速度和第一角速度,更新校正值;其中,所述P个连续目标时刻为与所述第T时刻距离最近且物体处于静止状态的P个连续时刻,所述第T时刻为当前对物体状态进行检测的时刻;根据更新后的校正值,对所述第T时刻采集的第二加速度和第二角速度进行校正;根据校正后的第二加速度和第二角速度,检测所述物体在所述第T时刻的物理状态;其中,所述物理状态包括运动状态和静止状态。由于静止时刻采集的数据可较稳定的反应受环境影响因素,因此根据与所述第T时刻距离最近且物体处于静止状态的P个连续时刻对应采集的第一加速度和第一角速度,更新校正值,对所述第T时刻采集的第二加速度和第二角速度进行校正,可提高对误差校正的准确性,基于校正后的数据检测物体状态可使得检测物体状态的准确性高。
可以理解的是,上述第二方面至第五方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述,在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一实施例提供的物体状态的检测方法的流程示意图;
图2是本申请一实施例提供的确定角速度参考阈值和加速度参考阈值的流程示意图;
图3是本申请又一实施例提供的检测方法的流程示意图;
图4是本申请一实施例提供的步骤S103的具体流程示意图;
图5是本申请另一实施例提供的步骤S103的具体流程示意图;
图6是本申请一实施例提供的物体状态的检测装置的结构示意图;
图7是本申请一实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本申请实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
应当理解,当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解,在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。
如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样,术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地,短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
另外,在本申请说明书和所附权利要求书的描述中,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此,在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例,而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”,除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”,除非是以其他方式另外特别强调。
本申请实施例提供的物体状态的检测方法,可以应用于设置有用于采集加速度和角速度对应传感器的物体等电子设备中,如所述传感器可以是惯性传感器,具体可以是低成本惯性测量单元(IMU)。本申请实施例对传感器的具体类型不作任何限制。
为了说明本申请所述的技术方案,下面通过以下实施例来进行说明。
请参阅图1,本申请实施例提供的一种物体状态的检测方法,包括:
步骤S101,根据第T时刻之前的P个连续目标时刻对应采集的第一加速度和第一角速度,更新校正值;其中,所述P个连续目标时刻为与所述第T时刻距离最近且物体处于静止状态的P个连续时刻,所述第T时刻为当前对物体状态进行检测的时刻。
具体地,如所述物体为各种电子设备,在电子设备中设有惯性传感器。所述第T时刻可以是当前需要检测物体状态对应的时刻。在检测物体状态之前通过惯性传感器按时间顺序获取每P个连续时刻采集的P次物体的加速度和角速度,并根据每P次物体的加速度和角速度检测对应P个连续时刻物体是否处于静止状态,在物体处于静止状态时,确定更新的校正值,将确定更新的校正值更新已存储的校正值,最新更新的校正值就根据当前时刻最近一段物体处理静止状态时对应时间范围内的加速度和角速度进行确定。
如P取5,第一个P个连续时刻为第一秒、第二秒、第三秒、第四秒、第五秒,第二个P个连续时刻为第二秒、第三秒、第四秒、第五秒、第六秒,以此类推,若第一秒、第二秒、第三秒、第四秒、第五秒这连续五秒采集的加速度和角速度满足预设静止状态条件,第一秒、第二秒、第三秒、第四秒、第五秒这连续五秒采集的加速度和角速度确定的校正值作为新的校正值,并新的校正值替换初始预存储的校正值;若第二个P个连续时刻为第二秒、第三秒、第四秒、第五秒、第六秒这连续五秒采集的加速度和角速度满足预设静止状态条件,则第二秒、第三秒、第三秒、第四秒、第五秒这连续五秒采集的加速度和角速度确定的校正值作为新的校正值,并新的校正值替换第一次更新后预存储的校正值,以此类推的更新校正值,使得最新的校正值是根据最近一段物体处理静止状态时的时间范围内的加速度和角速度进行确定,从而能根据实际环境更新校正值。此处只是为了理解进行的举例说明,并不作为本申请的限定。
如上述第T时刻为当前需要检测的时刻,如第六秒为当前需要检测的时刻,在第一秒、第二秒、第三秒、第四秒、第五秒这连续五秒采集的加速度和角速度满足预设静止状态条件,以及第二秒、第三秒、第四秒、第五秒、第六秒不满足预设静止状态的条件,这第一秒、第二秒、第三秒、第四秒、第五秒则为第六秒的P个连续目标时刻;若第二秒、第三秒、第四秒、第五秒、第六秒满足预设静止状态的条件,则第六秒的P个连续目标时刻是第二秒、第三秒、第四秒、第五秒、第六秒。此处只是为了理解进行的举例说明,并不作为本申请的限定。
在一个实施例中,所述在所述第T时刻之前,按时间顺序依次对每P个连续时刻检测物体是否处于静止状态,包括:在所述第T时刻之前,按时间顺序依次根据每P个连续时刻对应采集的所述P个第一加速度,确定第一加速度方差;在所述第T时刻之前,按时间顺序依次根据每P个连续时刻对应采集的所述P个第一角速度,确定第一角速度方差;若所述第一加速度方差小于加速度参考阈值,且所述第一角速度方差小于角速度参考阈值时,则判定所述物体在对应P个连续时刻处于静止状态。
具体地,可获取通过惯性传感器中的三轴加速度计和陀螺仪对每P个连续时刻采集的P个加速度和角速度,计算每P个连续时刻加速度和角速度方差,若两个方差均小于其各自预设阈值(即加速度方程小于加速度参考阈值和角速度方程小于角速度参考阈值),那么认为此时对应的P个连续时刻物体是处于静止状态。
假设P取5,根据预设采样时间间隔为1s进行数据采样,对每连续的5个时刻通过惯性传感器采集的加速度和角速度进行检测,如第一秒、第二秒、第三秒、第四秒、第五秒为第一个连续的5个时刻,第二秒、第三秒、第四秒、第五秒,第六秒为第二个连续的5个时刻,以此类推。如检测连续的5个时刻(如连续5s)对应加速度和角速度数据是否满足静止状态的条件,具体可以是将这5个时刻对应采集的5个加速度作为一个加速度数组,通过数组的方差计算方法确定该加速度数组的方差,同理,这5个时刻对应采集的5个角速度作为一个角速度数组,通过数组的方差计算方法确定该角速度数组的方差,在加速度数组的方差小于加速度参考阈值,且角速度数组的方差小于角速度参考阈值时,则判定对应连续P个时刻处于静止状态。此处只是为了理解进行的举例说明,并不作为本申请的限定。
在一个实施例中,如图2所示,所述物体设有惯性传感器,通过所述惯性传感器采集物体的加速度和角速度;所述角速度参考阈值和所述加速度参考阈值通过如下步骤S201至步骤S207获得,步骤S201至步骤S207可在执行本申请中的物体状态的检测方法的执行终端执行;也可不在执行本申请中的物体状态的检测方法时执行,在任一离线的计算设备上进行执行后获得角速度参考阈值和加速度参考阈并保存至惯性传感器中:
步骤S201,预先对K个惯性传感器分别采集M次加速度和M次角速度。
具体地,可预先使K个惯性传感器处于静止状态,并每隔预设采样时间采集数据,采集到M次加速度计和陀螺仪的原始数据,确定每个惯性传感器此时M次加速度和M次角速度。
步骤S202,确定每个惯性传感器的M次加速度的第一均值,并根据所述第一均值和所述M次加速度确定对应的第二加速度方差。
具体地,计算得出每个惯性传感器的M次加速度均值和方差,并保存方差值。具体计算公式可以是:
其中,Ea为M次加速度的第一均值,为第二加速度方差,axi、ayi和azi分别为所述M次中第i次采集的三个轴向的重力加速度分量。
步骤S203,确定每个惯性传感器的M次角速度的第二均值,并根据所述第二均值和所述M次角速度确定对应的第二角速度方差。
具体地,计算得出每个惯性传感器的M次角速度均值和方差,并保存方差值。具体计算公式可以是:
其中,Eg为第二均值,为第二角速度方差,gxi、gyi和gzi为所述M次中第i次采集的三个轴向的第一角速度分量。
步骤S204,计算得到所述K个惯性传感器的第二加速度方差的第一平均值。
具体地,采集K个惯性传感器的加速度,根据上述每个惯性传感器的第二加速度方差计算得到K个惯性传感器的第二加速度方差的第一平均值,具体的计算公式可以是:
其中,为第一平均值,为K个惯性传感器中第j个惯性传感器的第二加速度方差。
步骤S205,计算得到所述K个惯性传感器的第二角速度方差的第二平均值。
具体地,采集K个惯性传感器的角速度,根据上述每个惯性传感器的第二角速度方差计算得到K个惯性传感器的第二角速度方差的第二平均值,具体的计算公式可以是:
其中,为第一平均值,为K个惯性传感器中第j个惯性传感器的第二角速度方差。
步骤S206,根据所述第一平均值与第一预设余量系数,确定所述加速度参考阈值。
具体地,根据所述第一平均值与第一预设余量系数,确定所述加速度参考阈值的计算公式可以是:
其中,C为加速度参考阈值,h1为第一预设余量系数,为第一平均值。
步骤S207,根据所述第二平均值与第二预设余量系数,确定所述角速度参考阈值。
其中,C为加速度参考阈值,h2为第二预设余量系数,为第二平均值。
在一个应用场景中,上述惯性传感器个数K和采集次数M需要根据实际情况取值,一般M和K越多越好,但是M和K较大会带来计算量变大以及数据采集时间较长问题,可考虑计算量和采集时间取值如M=10000,K=100。计算后的平均值乘以设计余量h1、h2得到角速度参考阈值和所述加速度参考阈值用于静止检测。设计余量h1和h2一般取2倍或3倍值。
步骤S102,根据更新后的校正值,对所述第T时刻采集的第二加速度和第二角速度进行校正。
具体地,更新后的校正值是在第T时刻之前的最近一段静止时间段根据采集的加速度和角速度进行更新的校正值,可根据该静止时间段采集的加速度和角速度确定校正值,根据确定的校正值对第二目标时刻采集的第二加速度和第二角速度进行矫正。
在一个实施例中,如图3所示,所述步骤S101包括步骤S301至步骤S304,对应地,步骤S102包括步骤S305至步骤S306:
步骤S301,在所述第T时刻之前,按时间顺序依次对每P个连续时刻检测物体是否处于静止状态。
具体地,在检测物体状态之前按时间顺序获取每P个连续时刻采集的P次物体的加速度和角速度,并根据每P次物体的加速度和角速度检测对应P个连续时刻物体是否处于静止状态,对应P个连续时刻物体是否处于静止状态可以是将P个时刻对应采集的P个加速度作为一个加速度数组,通过数组的方差计算方法确定该加速度数组的方差,同理,这P个时刻对应采集的P个角速度作为一个角速度数组,通过数组的方差计算方法确定该角速度数组的方差,在加速度数组的方差小于加速度参考阈值,且角速度数组的方差小于角速度参考阈值时,则判定对应连续P个时刻处于静止状态。
步骤S302,将检测到物体处于静止状态并与所述第T时刻距离最近的P个连续时刻作为所述P个连续目标时刻。
具体地,在检测物体状态之前按时间顺序获取每P个连续时刻采集的P次物体的加速度和角速度,并根据每P次物体的加速度和角速度检测对应P个连续时刻物体是否处于静止状态,将物体处于静止状态对应最新的P个连续时刻时作为所述P个连续目标时刻。
步骤S303,根据所述P个连续目标时刻采集的P个第一加速度,更新加速度校正值。
具体地,根据所述P个连续目标时刻采集的P个第一加速度,确定用于更新的加速度校正值,将确定用于更新的加速度校正值更新加速度校正值,P个连续目标时刻是判定为静止状态且连续的P个时刻,在静止状态下理论上加速度计仅存在重力加速度在三个轴上的分量,确定用于更新的加速度校正值具体可以是确定用于更新的重力加速度校正值。
步骤S304,根据所述P个连续目标时刻采集的P个第一角速度,更新角速度校正值。
具体地,P个连续目标时刻是判定为静止状态且连续的P个时刻,静止状态时,理论上角速度为0,但由于环境或工艺等问题在静止状态会采集到角速度,所以根据连续P个连续目标时刻采集的P个第一角速度,确定用于更新的角速度校正值。
步骤S305,根据更新后的加速度校正值,对所述第二加速度进行校正。
具体地,将上述确定用于更新的加速度校正值作为更新后的加速度校正值,根据更新后的加速度校正值对所述第二加速度进行校正可以是根据更新后的重力加速度校正值对所述第二加速度中的重力加速度进行校正。
在一个实施例中,所述第一加速度包括三个轴向的重力加速度分量;
所述根据所述P个连续目标时刻采集的P个第一加速度,更新加速度校正值的计算公式包括:
其中,axi、ayi和azi分别为所述P个连续目标时刻中第i个目标时刻采集的三个轴向的重力加速度分量,为所述更新后的加速度校正值;
对应地,所述根据更新后的加速度校正值,对所述第二加速度进行校正,包括:将所述更新后的加速度校正值作为第T时刻对应的重力加速度值,得到校正后的重力加速度。
步骤S306,根据更新后的角速度校正值,对所述第二角速度进行校正。
具体地,当前陀螺仪检测到的角速度瞬时值在三个轴向的分量分别是gx,gy和gz;根据所述角速度校正值,对所述第二角速度进行校正可以是根据三个轴向的角速度校正值对所述第二角速度中的三个轴向的角速度进行校正。
在一个实施例中,所述第一角速度包括三个轴向的第一角速度分量;
所述根据所述P个连续目标时刻采集的P个第一角速度,更新角速度校正值的计算公式,包括:
其中,gxi、gyi和gzi为所述P个连续目标时刻中第i个目标时刻分别采集的三个轴向的第一角速度分量,bx、by和bz分别为对应三个轴向更新后的角速度校正值;
对应地,所述第二角速度包括三个轴向的第二角速度分量;
所述根据更新后的角速度校正值,对所述第二角速度进行校正,包括:
将第T时刻采集的每一轴向的第二角速度分量减去对应轴向更新后的角速度校正值,得到每一轴向校正后的第二角速度分量。
具体地,将第T时刻采集的每一轴向的第二角速度分量减去对应轴向更新后的角速度校正值,得到每一轴向校正后的第二角速度分量的计算公式可以是:
其中,g'x为第T时刻采集的x轴向的第二角速度分量,g'y为第T时刻采集的y轴向的第二角速度分量,g'z为第T时刻采集的z轴向的第二角速度分量,bx为x轴向的角速度校正值,by为y轴向的角速度校正值,bz为z轴向的角速度校正值,gx为校正后的x轴向的第二角速度分量,gy为校正后的y轴向的第二角速度分量,gz为校正后的z轴向的第二角速度分量。
步骤S103,根据校正后的第二加速度和第二角速度,检测所述物体在所述第T时刻的物理状态;其中,所述物理状态包括运动状态和静止状态。
具体地,若校正后的第二加速度大于第一预设阈值,或者校正后的第二角速度大于第二预设值,则判定所述物体在所述第T时刻的物理状态为运动状态。若校正后的第二加速度小于或等于第一预设阈值,且校正后的第二角速度小于或等于第二预设值,则判定所述物体在所述第T时刻的物理状态为静止状态。
在一个实施例中,如图4所示,所述步骤S103包括:
步骤S1031,若校正后的三个轴向第二角速度分量对应的第一合成矢量值大于或等于第一预设阈值,则判定所述物体在所述第T时刻为运动状态。
具体地,若第二目标时刻采集的第二角速度的三个轴的合成矢量大于或等于第一预设阈值,则判定所述物体在第T时刻为运动状态。第二加速度的三个轴的合成矢量可以是其中,gx为校正后的x轴向的第二角速度分量,gy为校正后的y轴向的第二角速度分量,gz为校正后的z轴向的第二角速度分量。即判定物体在第T时刻为运动状态,所述A为上述第一预设阈值。
在一个实施例中,如图5,所述步骤S103还包括步骤S1032至步骤S1033:
步骤S1032,若第T时刻采集的三个轴向的第二加速度的第二合成矢量值与所述校正后的重力加速度的差值大于或等于第二预设阈值,则判定所述物体在所述第T时刻为运动状态。
具体地,在静止状态时,仅存在重力加速度在三个轴上的分量,在第T时刻采集的第二加速度与所述校正后的重力加速度的差值大于第二预设阈值,认为是处于运动状态。即判定物体在第T时刻为运动状态,所述B为上述第二预设阈值,第T时刻采集的三个轴向的第二加速度的第二合成矢量值,校正后的重力加速度。
在一个实施例中,若第T时刻采集的第二加速度的三个轴的合成矢量与所述校正的重力加速度的差值大于第二预设阈值,则判定所述物体在第T时刻为运动状态。第T时刻采集的第二加速度的三个轴的合成矢量可以是其中,ax为第T时刻采集的x轴向的第二加速度分量,ay为第T时刻采集的y轴向的第二加速度分量,az为第T时刻采集的z轴向的第二加速度分量。
步骤S1033,若所述第一合成矢量值小于第一预设阈值,且所述第二合成矢量值与所述校正后的重力加速度之间的差值小于第二预设阈值,则判定所述物体在所述第T时刻为静止状态。
具体地,若校正后的三个轴向第二角速度分量对应的第一合成矢量值小于第一预设阈值,且第T时刻采集的第二加速度与所述校正后的重力加速度的差值小于或等于第二预设阈值,则判定所述物体在所述第T时刻为静止状态。即且判定所述物体在第T时刻为静止状态。
在一个实施例中,上述步骤S101包括根据预设采样时间间隔获取惯性传感器的加速度和角速度数据,按时间顺序依次存储至预设存储长度的队列中,当该队列存储满时,检测该队列中存储的数据是否满足物体是处于静止状态的数据,在该队列中存储的数据满足物体是处于静止状态的数据时(此时采集队列中存储的数据对应的时刻即为上述P个连续目标时刻),更新加速度校正值和角速度校正值;当该队列未存储满时,继续获取惯性传感器的加速度和角速度数据存储至预设存储长度的队列中;当该队列存储满时,检测该队列中存储的数据是否满足物体是处于静止状态的数据,在该队列中存储的数据满足物体不是处于静止状态的数据时,此时不更新加速度校正值和角速度校正值。步骤S102包括取队列中最新存储的加速度和角速度,根据最近一次更新加速度校正值和角速度校正值对队列中最新存储的加速度和角速度进行校正,此处最新存储的加速度和角速度对应前述第T时刻采集的第二加速度和第二角速度;步骤S103包括根据校正后的最新存储的加速度和角速度去确定物体是处于运动状态还是静止状态,再返回步骤S101执行下一个时刻继续获取惯性传感器的加速度和角速度数据,存储至预设存储长度的队列中的步骤,可根据队列的先进先出的方式将获取惯性传感器的加速度和角速度数据去替换队列中已存储的数据,再根据上述更新加速度校正值和角速度校正值的方法更新加速度校验值和角速度校验值后继续执行步骤S102及后续步骤。
本申请实施例可根据第T时刻之前的P个连续目标时刻对应采集的第一加速度和第一角速度,更新校正值;其中,所述P个连续目标时刻为与所述第T时刻距离最近且物体处于静止状态的P个连续时刻,所述第T时刻为当前对物体状态进行检测的时刻;根据更新后的校正值,对所述第T时刻采集的第二加速度和第二角速度进行校正;根据校正后的第二加速度和第二角速度,检测所述物体在所述第T时刻的物理状态;其中,所述物理状态包括运动状态和静止状态。由于静止时刻采集的数据可较稳定的反应受环境影响因素,因此根据与所述第T时刻距离最近且物体处于静止状态的P个连续时刻对应采集的第一加速度和第一角速度,更新校正值,对所述第T时刻采集的第二加速度和第二角速度进行校正,可提高对误差校正的准确性,基于校正后的数据检测物体状态可使得检测物体状态的准确性高。
本申请实施例还提供一种物体状态的检测装置,用于执行上述物体状态的检测方法实施例中的步骤。物体状态的检测装置可以是电子设备中的虚拟装置(virtualappliance),由电子设备的处理器运行,也可以是电子设备本身,或者是电子设备中的传感器本身。
如图6所示,本申请实施例提供的物体状态的检测装置600包括:
更新模块601,用于根据第T时刻之前的P个连续目标时刻对应采集的第一加速度和第一角速度,更新校正值;其中,所述P个连续目标时刻为与所述第T时刻距离最近且物体处于静止状态的P个连续时刻,所述第T时刻为当前对物体状态进行检测的时刻;
校正模块602,用于根据更新后的校正值,对所述第T时刻采集的第二加速度和第二角速度进行校正;
检测模块603,用于根据校正后的第二加速度和第二角速度,检测所述物体在所述第T时刻的物理状态;其中,所述物理状态包括运动状态和静止状态。
在一个实施例中,所示更新模块包括:
检测单元,用于在所述第T时刻之前,按时间顺序依次对每P个连续时刻检测物体是否处于静止状态;
作为单元,用于将检测到物体处于静止状态并与所述第T时刻距离最近的P个连续时刻作为所述P个连续目标时刻;
第一更新单元,用于根据所述P个连续目标时刻采集的P个第一加速度,更新加速度校正值;
第二更新单元,用于根据所述P个连续目标时刻采集的P个第一角速度,更新角速度校正值;
第一校正单元,用于根据更新后的加速度校正值,对所述第二加速度进行校正;
第二校正单元,用于根据更新后的角速度校正值,对所述第二角速度进行校正。
在一个实施例中,所述根据所述P个连续目标时刻采集的P个第一加速度,更新加速度校正值的计算公式包括:
其中,axi、ayi和azi分别为所述P个连续目标时刻中第i个目标时刻采集的三个轴向的重力加速度分量,为所述更新后的加速度校正值;
对应地,第一校正单元具体用于:将所述更新后的加速度校正值作为第T时刻对应的重力加速度值,得到校正后的重力加速度。
在一个实施例中,所述第一角速度包括三个轴向的第一角速度分量;所述根据所述P个连续目标时刻采集的P个第一角速度,更新角速度校正值的计算公式,包括:
其中,gxi、gyi和gzi为所述P个连续目标时刻中第i个目标时刻分别采集的三个轴向的第一角速度分量,bx、by和bz分别为对应三个轴向更新后的角速度校正值;
对应地,所述第二角速度包括三个轴向的第二角速度分量;第二校正模块具体用于:将第T时刻采集的每一轴向的第二角速度分量减去对应轴向更新后的角速度校正值,得到每一轴向校正后的第二角速度分量。
在一个实施例中,所述检测模块包括:
第一判定单元,用于若校正后的三个轴向第二角速度分量对应的第一合成矢量值大于或等于第一预设阈值,则判定所述物体在所述第T时刻为运动状态。
在一个实施例中,所述检测模块还包括:
第二判定单元,用于若第T时刻采集的三个轴向的第二加速度的第二合成矢量值与所述校正后的重力加速度的差值大于或等于第二预设阈值,则判定所述物体在所述第T时刻为运动状态;
第三判定单元,用于若所述第一合成矢量值小于第一预设阈值,且所述第二合成矢量值与所述校正后的重力加速度之间的差值小于第二预设阈值,则判定所述物体在所述第T时刻为静止状态。
在一个实施例中,所述检测单元包括:
第一确定单元,用于在所述第T时刻之前,按时间顺序依次根据每P个连续时刻对应采集的所述P个第一加速度,确定第一加速度方差;
第二确定单元,用于在所述第T时刻之前,按时间顺序依次根据每P个连续时刻对应采集的所述P个第一角速度,确定第一角速度方差;
第四判定单元,用于若所述第一加速度方差小于加速度参考阈值,且所述第一角速度方差小于角速度参考阈值时,则判定所述物体在对应P个连续时刻处于静止状态。
在一个实施例中,所述物体设有惯性传感器,通过所述惯性传感器采集物体的加速度和角速度;所述物体状态的检测装置600包括获取模块,所述获取模块用于:获取所述角速度参考阈值和所述加速度参考阈值;
所述获取模块具体用于:预先对K个惯性传感器分别采集M次加速度和M次角速度;确定每个惯性传感器的M次加速度的第一均值,并根据所述第一均值和所述M次加速度确定对应的第二加速度方差;确定每个惯性传感器的M次角速度的第二均值,并根据所述第二均值和所述M次角速度确定对应的第二角速度方差;计算得到所述K个惯性传感器的第二加速度方差的第一平均值;计算得到所述K个惯性传感器的第二角速度方差的第二平均值;根据所述第一平均值与第一预设余量系数,确定所述加速度参考阈值;根据所述第二平均值与第二预设余量系数,确定所述角速度参考阈值。
本申请实施例可根据第T时刻之前的P个连续目标时刻对应采集的第一加速度和第一角速度,更新校正值;其中,所述P个连续目标时刻为与所述第T时刻距离最近且物体处于静止状态的P个连续时刻,所述第T时刻为当前对物体状态进行检测的时刻;根据更新后的校正值,对所述第T时刻采集的第二加速度和第二角速度进行校正;根据校正后的第二加速度和第二角速度,检测所述物体在所述第T时刻的物理状态;其中,所述物理状态包括运动状态和静止状态。由于静止时刻采集的数据可较稳定的反应受环境影响因素,因此根据与所述第T时刻距离最近且物体处于静止状态的P个连续时刻对应采集的第一加速度和第一角速度,更新校正值,对所述第T时刻采集的第二加速度和第二角速度进行校正,可提高对误差校正的准确性,基于校正后的数据检测物体状态可使得检测物体状态的准确性高。
如图7所示,本发明的一个实施例还提供一种电子设备700包括:处理器701,存储器702以及存储在所述存储器702中并可在所述处理器701上运行的计算机程序703,例如物体状态的检测程序。所述处理器701执行所述计算机程序703时实现上述各个物体状态的检测方法实施例中的步骤。所述处理器701执行所述计算机程序703时实现上述各装置实施例中各模块的功能,例如图6所示模块601至603的功能。
示例性的,所述计算机程序703可以被分割成一个或多个模块,所述一个或者多个模块被存储在所述存储器702中,并由所述处理器701执行,以完成本发明。所述一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段,该指令段用于描述所述计算机程序703在所述电子设备700中的执行过程。例如,所述计算机程序703可以被分割成更新模块,矫正模块,检测模块,各模块具体功能在上述实施例中已有描述,此处不再赘述。
所述电子设备700可以是手机、耳机、手表或穿戴式产品等消费类电子设备中,或者桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等电子设备。所述电子设备可包括,但不仅限于,处理器701,存储器702。本领域技术人员可以理解,图7仅仅是电子设备700的示例,并不构成对电子设备700的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如所述电子设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器701可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器702可以是所述电子设备700的内部存储单元,例如电子设备700的硬盘或内存。所述存储器702也可以是所述电子设备700的外部存储设备,例如所述电子设备700上配备的插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(SecureDigital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)等。进一步地,所述存储器702还可以既包括所述电子设备700的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器702用于存储所述计算机程序以及所述电子设备所需的其他程序和数据。所述存储器702还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中,上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置/电子设备和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置/电子设备实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通讯连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个方法实施例的步骤。其中,所述计算机程序包括计算机程序代码,所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括:能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,RandomAccess Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是,所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减,例如在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本发明的保护范围之内。