CN107134003A - 一种人体数据的检测方法和人体与虚拟动画运动同步的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种多人体数据的检测方法和人体与虚拟动画运动同步的方法。通过基于多种传感器与衣物结合的实时检测人体数据的方法是根据人体结构将多种传感器与衣物进行结合，通过分布在人体的不同位置的各种传感器，实现对人体各部位数据的实时检测。同时将检测到的人体活动数据与虚拟动画进行匹配，实现真实人物与虚拟动画之间的运动同步。并将整个系统的供电、数据存储以及信号传输及显示操作系统等集成到腰带中，实现系统模块化，方便穿戴同时降低衣物要求。

Description

一种人体数据的检测方法和人体与虚拟动画运动同步的方法

技术领域

本发明涉及人体检测领域和动漫领域。

技术背景

传感器和侦测技术发展成熟，并已向微型化，智能化方向发展，例如：定位器，微型承重传感器，速度传感器，微型加速度传感器，血糖传感器、血压传感器、心电传感器、肌电传感器、体温传感器、脑电波传感器等。

个人数据检测已推广并广泛应用在智能终端设备中，主要产品如运动手环，防丢器，智能眼镜，智能手表，智能鞋子等等

3D动画仿真技术成熟，3D人体模型及人脸模型，并已广泛运用在娱乐及游戏等领域。

发明内容

本发明的一个目的是将多种传感器与衣物进行结合，通过与紧贴人体的各种传感器，实现对人体各种数据进行实时检测的方法以及实现人体与虚拟3D动画运动同步的方法。它通过腰带集成电池和控制以克服现有智能穿戴设备功能众多但又各自独立的问题，并通过分布在衣物上的传感器对人体数据进行采集，然后传输到数据系统中，和追踪人体的运动，然后运用3D动漫技术对人体运动的动作进行还原和重现以及同步。

具体实施方式：

本发明包含4个主要部分：集成众多传感器的弹性衣；供电及数据存储和传输的腰带；数据处理和动漫合成中心；终端应用软件。

1，集成众多传感器的弹性衣。将各种不同功能的传感器按照人体部位置于衣物上，用于

采集人体的各项数据。

1.1脚部：定位传感器，用于测量腿部各点的三维坐标；压力传感器，用于采集脚部承受压力大小，可测量人体重量；速度&加速度传感器，用于采集各点的移动速度和移动加速度；以及根据需要添加的其它传感器。

1.2小腿部：定位传感器，用于测量腿部各点的三维坐标；血压传感器，测量血压；以及根据需要添加的其它传感器。

1.3膝关节：定位传感器，用于测量腿部各点的三维坐标；速度&加速度传感器，用于采集各点的移动速度和移动加速度；以及根据需要添加的其它传感器。

1.4大腿：定位传感器，用于测量各点的三维坐标；血压传感器，测量血压；以及根据需要添加的其它传感器。

1.5躯干部：定位传感器，用于测量腿部各点的三维坐标；频率传感器，测量心跳频率，呼吸频率；温度传感器，测量人体体温；速度&加速度传感器，用于采集各点的移动速度和移动加速度；以及根据需要添加的其它传感器。

1.6手臂：定位传感器，用于测量腿部各点的三维坐标；频率传感器，测量脉搏跳动频率；血压传感器，测量血压；温度传感器，测量人体体温；速度&加速度传感器，用于采集各点的移动速度和移动加速度；以及根据需要添加的其它传感器。

1.7手：定位传感器，用于测量腿部各点的三维坐标；速度&加速度传感器，用于采集各点的移动速度和移动加速度；以及根据需要添加的其它传感器。

1.8颈部和头部：定位传感器，用于测量腿部各点的三维坐标；频率传感器，测量血液跳动频率；血压传感器，测量血压；温度传感器，测量人体体温；速度&加速度传感器，用于采集各点的移动速度和移动加速度；以及根据需要添加的其它传感器。

2，腰带：包含有内置电池，存储设备，信号传输及显示操作系统等。按照腰带束在人体后方为大致份为3个部分：背部为锁定调节部分；左右两侧为电源部分；前端为主控和显示操作部分。

2.1背部锁定调节部分，可根据不同人的体型和需要，调节长度，确保穿戴的安全性和舒适性。

2.2左右两侧为电源部分，将电源均匀分成左右两个部分，穿戴左右两侧重量均匀。

2.3前端主控及显示操作部分，包含数据采集和存储，数据分析，屏幕操作和显示，数据通信部分。

2.3.1采集分布在人体全身各部位的传感器收集的数据，并进行存储。

2.3.2分析收集到的各种数据，根据空间点位置，分析得出人体外形特征，例如身高，腰围，头围，胸围等；承重传感器得出体重信息；血压传感器得出实时血压数据；温传感器得出实时体温数据；根据正常人体数据标准对实时人体数据进行判断和提醒；等等。

2.3.3不同人群，根据不同喜好和倾向，对显示的数据种类、虚拟运动图像进行选择显示。

2.3.4将采集和和分析的数据传输到后台数据处理和动漫合成中心，并接收后台的处理后的人体运动特征和人体运动的动漫图像以及语音通信。

3，后台数据处理和动漫合成中心。

3.1对采集信息和数据进行分析和整理，并得出人体各项指数。

3.1.1通过对加速度，速度和定位的数据分析，得出运动方向、运动加速度、速度、高度、距离等运动数据。

3.1.2通过对各部位的血压、脉搏、血流速度、呼吸频率、心跳频率、体温，分析得出人体的生命特征和生理特征数据，以及人体健康指数，生命指数。

3.2在动漫合成中心系统中，根据不同人群建立的相应的标准人体三维动画；根据收集到的个人外形数据，对相应的标准人体动画进行局部调整，从而完成现实人体在虚拟3D动画中得到重塑。

3.3将采集到的人体运动的实时数据，同步赋予到在虚拟3D动漫中重塑人体上，并通过系统将真实人体运动的数据在3D动漫中进行匹配，从而实现真实的人体运动与虚拟动漫中人体运动同步的效果。

4，终端应用软件。安装在终端设备上的操作应用软件(终端设备：可以是电脑，或手机，平板等移动设备)。它可以实现同步人体数据，以及将与真实人体运动同步的三维动画应用到不同的虚拟场景中进行交互使用。

Claims (4)

1.基于多种传感器与衣物结合的实时检测人体数据的方法以及实现人体运动与虚拟动画同步的方法。其主要特征在于：

S1,根据人体身体构造，将各种传感器和衣物进行结合并分布在人体全身各部位，以收集人体各部位的多种信息。

S2，提出了将人体实时信息与虚拟动漫中人物的信息进行匹配和同步。

S3，提出了将穿戴设备的存储设备，信号传输及显示操作系统等集成到腰带中的方法。

2.如权利要求1所述的基于多种传感器与衣物结合的实时检测人体数据的方法，其特征在于根据人体身体构造，将各种传感器和衣物进行结合并分布在人体全身各部位，以用于收集人体各部位的多种信息。

S4，按照人体构造，定义全身各部位需要检测的数据类型，选定相应的微型传感器。

S5，将传感器与衣物进行结合，既可以是连体衣服也可以分为独立的上衣，下半身衣，头戴，然后彼此组合。

S6，分布在全身的各种传感器，收集人体相应的数据。

3.如权利要求2所述的将人体实时信息与虚拟动漫中人物的信息进行匹配和同步，其特征在于将侦测和收集到的人体实时数据同步反应到虚拟人物动画中，实现真实人物与虚拟动漫人物的运动同步。

S7，将收集到的人体外形特征数据匹配到虚拟人物动漫中，实现虚拟动漫人物与真实人物之间外形特征的一致性。

S8，将检测到的外形人物的生命特征和生理特征赋予到虚拟动漫人物中。

S9，将侦测收集到的真实人体运动特征，如运动方式，方向，速度，加速度，高度，力量等赋予到虚拟动漫中，实现虚拟动漫人物与真实人物之间运动特征参数的一致性。

4.如权利要求3所述的将穿戴设备的存储设备，信号传输及显示操作系统等集成到腰带中的方法，实现实时显示人体数据和三维运动状态。

S10，可根据自由选择，将个人的身体数据进行显示，并安装健康标准做出判定和预警。

S11，可以将于真实人体向匹配的三维动漫静态或动态图像显示在腰带的显示屏上，并根据个人喜好自由设定是否显示相应运动数据。