Moto Z 系列

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版主: Nife Zic   ★Starsun   spamsu   

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发表于 2017-8-29 21:33:47 来自web社区 显示全部楼层 [复制链接]

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       现代的智能手机拥有多种传感器,应用开发商和手机厂商也充分利用这些传感器开发了很多实用的应用。计步器是一种被广泛应用的测量运动参数的设备,其工作原理是感应运动人员的加速度,经过处理后输出运动人员的累计步数。步行作为人类活动中最基础、最普及、最重要的运动形式,使得深入地研究计步器具有重要的意义。  
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计步器发展现状

       早期的计步器是利用加重的机械开关检测步伐,就是一个平衡锤在上下振动时平衡被破坏使一个触点出现通/断动作,再由一个简单的计数器记录并显示步数,这被称作机械式计步器。这种计步器结构简单,价格便宜,但由于它必须以垂直的方式悬挂于腰间,如果位置不对则计步很不准确,目前已趋淘汰。
       在20世纪90年代,微机电系统(Micro-Electro-Mechanical Systems,MEMS)的研究进入了突飞猛进的发展阶段。MEMS技术带来了两个主要优点,即高灵敏度和低噪声,同时由于MEMS技术采用批量生产,有效的降低了传感器的使用成本。随着后期的发展,MEMS传感器的封装尺寸越来越小,功耗也越来越低。因此MEMS传感器正逐渐受到手持式设备设计者的青睐。
       目前市面上主流都是使用3D电子式计步器,即利用MEMS惯性传感器测试运动加速度信号,然后根据软件算法来判断步数,计步的精确度较机械式计步器有很大提高。
计步检测概述

     步数检测方法是根据人体运动特征,利用软件算法实现运动步数检测的方法。步态是指人体行走的方式,是一种复杂的行为特征。经研究人体的步态具有较强的个体独有特性,但是可以从这个独有的形态下提取共同的运动特征。
             人体的自然行走运动包括前向、侧向以及垂直向三个分量,其三个分量以及手机坐标轴的定义如下图所示。将手机屏幕朝上水平放置在手掌中三个运动分量与手机坐标轴的对应关系为:垂直轴与 Z 轴重合,前向轴与 Y 轴重合,侧向轴与 X 轴重合。在一个迈步周期中垂直向的加速度会随着双脚的离地再次触地发生规律性的变化。

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计步检测原理

波峰检测算法
      手机在具体使用时,其放置位置是随意的,加速度传感器的 3 个轴有可能不与人体模型定义的 3 个轴重合。为了充分利用加速度传感器输出的三轴信号,将三轴加速度信号进行取模后得到整体加速度用来计步计算。利用设定的阈值判断是否为波峰波谷,如果连续检测到一个波峰和一个波谷就记为一步。  
       波峰检测的优点是算法实现简单计算量小,可以方便地做到实时检测。但手机传感器的硬件设备精度不高,以及行人行走状态的随机变化造成采集到的加速度信号含有噪声,由噪声造成的伪波峰和伪波谷如下图所示。再者手机在运动过程中所放置不同的位置对加速度影响非常大,比如拿在手中,放在上衣口袋、裤子口袋、背包中产生的信号差别很大,都很难用统一阈值来做判断。另外手机在使用时、静止时行人的起立坐下转弯等不同的运动状态都会给阈值判断带来很大困难。  

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自相关分析算法
      相关性分析算法是利用行人连续运动产生的加速度序列之间的相似性来进行步数的计算。该方法将行人的运动状态分为空闲和行走两种:空闲包括静止、起立坐下、身体转动、基本手势动作等未导致人员位置变化的运动;行走指人员将手机放置在口袋、拿在手中摆动或使用状态下行走。该算法在每一计步周期的判别分为两个过程:第一是标准差计算;第二是自相关计算。
      当标准差低于 0.5 时,行人状态为空闲的概率大于 99%。利用此统计结果作为判断行人状态的经验阈值,可以判断出当整体加速度标准差低于 0.5 时行人为空闲状态。由于诸如起立坐下、身体转动、基本手势等动作都造成整体加速度有比较大的标准差,因此当整体加速度标准差大于 0.5 时不能直接将行人状态判别为行走,此时需要利用自相关分析算法进一步判别。






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管理员

发表于 2017-8-30 10:29:42 来自web社区 显示全部楼层
我才楼主是个博士  做科研研究的
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管理员

发表于 2017-8-30 10:30:20 来自web社区 显示全部楼层
如果我们不断的甩晃手机  步数会剧烈增加么?
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管理员

发表于 2017-8-30 17:32:11 来自web社区 显示全部楼层
厉害了楼主!!!
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管理员

发表于 2017-8-31 11:37:31 来自web社区 显示全部楼层
厉害了楼主!!!
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发表于 2017-8-31 15:33:08 来自安卓客户端 显示全部楼层
明明
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发表于 2017-8-31 15:55:08 来自安卓客户端 显示全部楼层
还没编辑吗?<br/>
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管理员

发表于 2017-8-31 15:58:56 来自安卓客户端 显示全部楼层
经常用健走功能,很方便
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发表于 2017-9-1 02:28:42 来自安卓客户端 显示全部楼层
不错
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发表于 2017-9-1 08:03:08 来自安卓客户端 显示全部楼层
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发表于 2017-9-1 08:29:27 来自安卓客户端 显示全部楼层
6666
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发表于 2017-9-2 00:04:52 来自安卓客户端 显示全部楼层
看过
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发表于 2017-9-3 00:08:37 来自安卓客户端 显示全部楼层
没有插件
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发表于 2017-9-3 08:42:17 来自安卓客户端 显示全部楼层
666
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发表于 2017-9-3 11:14:33 来自安卓客户端 显示全部楼层
6
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发表于 2017-9-3 14:10:25 来自安卓客户端 显示全部楼层
不错啊
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发表于 2017-9-4 00:08:23 来自安卓客户端 显示全部楼层
不是没了呢
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发表于 2017-9-4 14:19:26 来自安卓客户端 显示全部楼层
不错6
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发表于 2017-9-4 17:17:55 来自安卓客户端 显示全部楼层
u健康还是很好用的
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发表于 2017-9-4 17:50:50 来自ios客户端 显示全部楼层
学习了!
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