[發明專利]一種基于多傳感器融合的實時在線磁校準方法有效
| 申請號： | 201910533948.6 | 申請日： | 2019-06-19 |
| 公開（公告）號： | CN110398702B | 公開（公告）日： | 2021-07-23 |
| 發明（設計）人： | 劉宇 | 申請（專利權）人： | 北京摩高科技有限公司 |
| 主分類號： | G01R33/00 | 分類號： | G01R33/00;G01C25/00;G01C21/08 |
| 代理公司： | 北京知聯天下知識產權代理事務所(普通合伙) 11594 | 代理人： | 張陸軍 |
| 地址： | 100015 北京市朝陽*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 傳感器 融合 實時 在線 校準 方法 | ||
1.一種基于多傳感器融合的實時在線磁校準方法，其特征在于，所述實時在線磁校準方法包括：
實驗室環境下對地磁傳感器進行標定；
將標定后的多個所述地磁傳感器接入動作捕捉系統，實時監測多個所述地磁傳感器的輸出矢量；
根據實時監測的所述地磁傳感器的輸出矢量，對所述地磁傳感器進行在線磁校準，所述實時監測所述地磁傳感器的輸出矢量包括：實時采集所述動作捕捉系統中不同姿態的所述地磁傳感器的輸出；根據不同姿態的所述地磁傳感器的輸出，判斷當地磁場分布是否出現異常；當超過半數的所述地磁傳感器的三軸輸出的模值不為1時，判定當地磁場分布異常，啟動所述在線磁校準；當少于或等于半數的所述地磁傳感器的三軸輸出的模值不為1時，判定當地磁場分布正常，不啟動所述在線磁校準；
所述在線磁校準融合多個所述地磁傳感器的輸出數據，完成在線自主磁校準。
2.根據權利要求1所述的實時在線磁校準方法，其特征在于，所述實驗室環境下對地磁傳感器進行標定包括：
針對單個所述地磁傳感器，在空間中采集多個方向的原始地磁矢量；
對所述原始地磁矢量進行最小二乘法橢球擬合，計算每個所述地磁傳感器的初始校準參數；
利用所述初始校準參數，對每個所述地磁傳感器的輸出矢量進行離線校準。
3.根據權利要求1所述的實時在線磁校準方法，其特征在于，所述地磁傳感器接入動作捕捉系統包括：
在所述動作捕捉系統中，多個所述地磁傳感器安裝在人體的不同關節處。
4.根據權利要求1所述的實時在線磁校準方法，其特征在于，所述在線磁校準包括：
對不同姿態的所述地磁傳感器的輸出進行最小二乘法橢球擬合，計算不同姿態的所述地磁傳感器共同的實時校準參數；
利用所述實時校準參數，對不同姿態的所述地磁傳感器進行實時在線校準。
5.根據權利要求2所述的實時在線磁校準方法，其特征在于，所述原始地磁矢量為空間中9個方向的原始地磁矢量。
6.根據權利要求1所述的實時在線磁校準方法，其特征在于，所述不同姿態的地磁傳感器至少是4個。
7.根據權利要求1所述的實時在線磁校準方法，其特征在于，在所述動作捕捉系統中，當人體轉動關節時，所述不同姿態的地磁傳感器小于4個。
8.根據權利要求2或5所述的實時在線磁校準方法，其特征在于，所述離線校準的方法為：校準后的地磁矢量Hk校準等于(Hk–B0k)×svd(M0k)，其中，Hk校準、Hk、M0k、B0k分別表示第k個地磁傳感器的校準后的地磁矢量、校準前的地磁矢量、初始校準正定矩陣、初始校準三軸零偏，svd()表示奇異值分解。
9.根據權利要求4所述的實時在線磁校準方法，其特征在于，所述實時在線校準的方法為：校準后的地磁矢量Hk校準等于(Hk–B)×svd(M)，其中，Hk校準、Hk、M、B分別表示第k個地磁傳感器的校準后的地磁矢量、校準前的地磁矢量、實時校準正定矩陣、實時校準三軸零偏，svd()表示奇異值分解。
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