CN103727959A - 计步方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种计步方法和装置，所述方法包括重复执行下述步骤：a）从走跑者佩戴的三轴加速度传感器的三轴输出中获取三个具有预定长度的单轴加速度信号；b）对每个单轴加速度信号进行高通滤波；c）对每个高通滤波后的单轴加速度信号进行基频检测；d）利用每个基频检测所获得的基频作截止频率设置低通或带通滤波器，并利用其对相应的高通滤波后的单轴加速度信号进行低通或带通滤波；e）在每个低通或带通滤波后的单轴加速度信号中获得加速度信号极值点并去除其中的干扰极值点；f）对去除干扰极值点后的加速度信号极值点的数目进行统计；g）确定所述走跑者走跑的累计步数。本方法能够精确地进行计步。

Description

计步方法及装置

技术领域

本发明涉及运动器械领域，具体地说，涉及一种计步方法和装置。

背景技术

计步器是一种可以计算其佩戴者行走或跑步（以下简称走跑）步数的装置。随着人们对健康状况的深入关注，计步器成为定量制定运动方案的辅助工具，并得到了广泛的使用。

目前，计步器主要分为机械式计步器和电子式计步器两种。机械式计步器利用其佩戴者走跑时所引起的计步器内部簧片或者弹力小球的振动来产生电子脉冲，并通过内部处理器统计这些电子脉冲的数目，从而实现计步功能。机械式计步器的成本比较低，但它的准确度和灵敏度较差。电子式计步器一般是基于加速度传感器的输出信号来获得其佩戴者的走跑步数。电子式计步器的功耗低，并且其精确度和灵敏度都优于机械式计步器，因此，电子式计步器成为目前计步器研究中的一个热点。

人的走跑过程是一个具有准周期性的过程，因此，人在走跑过程中在各方向上所产生的加速度尽管大小不一，但都具有同样的准周期性，这体现在不同方向的加速度中包含同样的基频。基于加速度传感器的计步器可以在其佩戴者的走跑过程中产生振荡型加速度信号并对该加速度信号进行分析，从而获得其佩戴者的走跑步数。具体说，现有的基于加速度传感器的计步器根据其所产生的振荡型加速度信号的峰值的数目来确定其佩戴者的走跑步数。这些计步器的计步方法的不足之处在于，直接利用振荡型加速度信号的峰值来确定走跑步数会导致计步精度欠佳，从而会影响计步器佩戴者对其运动方案的执行。

发明内容

本发明就是为了解决上述现有技术中存在的问题而做出的，其目的在于提供一种计步方法和装置，该计步方法和装置能够更加精确地统计计步器佩戴者的走跑步数。

为了实现上述目的，在本发明的一个方面，提供一种计步方法，该方法包括重复执行下述步骤：

a）从走跑者佩戴的三轴加速度传感器的三轴输出中获取三个具有预定长度的单轴加速度信号；

b）对所获取的每个单轴加速度信号进行高通滤波；

c）对每个高通滤波后的单轴加速度信号进行基频检测，获得每个单轴加速度信号的基频；

d）选择三个单轴加速度信号中最低的基频作为截止频率设置低通或带通滤波器，并利用该低通或带通滤波器对每个高通滤波后的单轴加速度信号进行低通或带通滤波；

e）在每个低通或带通滤波后的单轴加速度信号中获得加速度信号极值点并去除其中的干扰极值点；

f）对每个低通或带通滤波后的单轴加速度信号中的去除干扰极值点后的加速度信号极值点的数目进行统计；

g）根据步骤f）所统计出的三个单轴加速度信号中去除干扰极值点后的加速度信号极值点的数目，确定本轮计步过程所获得的走跑步数，并计算所述走跑者走跑的累计步数。

所述基频检测可以使用自相关函数方法、倒谱方法、线性预测编码方法、平均幅度差函数方法中的一种或多种方法。优选地，对每个高通滤波后的单轴加速度信号进行基频检测可以包括：

c2）由下述公式求出每个高通滤波后的单轴加速度信号的自相关函数ρ(τ)：

$\mathrm{\ρ}\left(\mathrm{\τ}\right)=\frac{\underset{n=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}a\left(n\right)a(n-\mathrm{\τ})}{\sqrt{\underset{n=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{a}^2\left(n\right)\underset{n=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{a}^2(n-\mathrm{\τ})}}$

其中，a(n)为每个高通滤波后的单轴加速度信号的第n个值，N为该信号的预定长度，且0≤n＜N，τ为延迟时间，ρ(τ)为该信号的归一化自相关函数；

c3）求出ρ(τ)的最大值所对应的τ的值，并且该τ值的倒数即为该信号的基频。

进一步优选地，在求出每个高通滤波后的单轴加速度信号的自相关函数ρ(τ)之前还可以包括：c1）利用对信号的衰减程度从低频到高频递增的滤波器，对该信号进行衰减处理。

优选地，所述干扰极值点可以包括这样的加速度信号极值点，该加速度信号极值点与其前一个加速度信号极值点的时间间隔小于预定阈值。或者，所述干扰极值点可以包括每组时间间隔连续小于预定阈值的加速度信号极值点中的数值非最大的加速度信号极值点。

优选地，所述步骤g）可以包括：

如果各个单轴加速度信号的能量相差不大，则对各轴所对应的去除干扰极值点后的加速度信号极值点的数目进行平均，以该平均数作为本轮计步过程所获得的走跑步数；

或者，如果各个单轴加速度信号的能量相差较大，则根据其中能量最大的单轴加速度信号所对应的去除干扰极值点后的加速度信号极值点的数目来确定本轮计步过程所获得的走跑步数。

优选地，所述的计步方法还可以包括：根据至少一个单轴加速度信号对时间的二次积分计算出位移。

根据本发明的另一方面，提供一种计步装置，该装置包括：

三轴加速度传感器；

单轴加速度信号获取单元，用于从走跑者佩戴的所述三轴加速度传感器的三轴输出中获取三个具有预定长度的单轴加速度信号；

高通滤波单元，用于对单轴加速度信号获取单元所获取的每个单轴加速度信号进行高通滤波；

基频检测单元，用于对每个高通滤波后的单轴加速度信号进行基频检测，获得每个单轴加速度信号的基频；

低通或带通滤波单元，选择三个单轴加速度信号中最低的基频作为截止频率设置低通或带通滤波器，并利用该低通或带通滤波器对每个高通滤波后的单轴加速度信号进行低通或带通滤波；

极值点获取单元，用于在每个低通或带通滤波后的单轴加速度信号中获得加速度信号极值点并去除其中的干扰极值点；

计数单元，用于对每个低通或带通滤波后的单轴加速度信号中的去除干扰极值点后的加速度信号极值点的数目进行统计；

计步单元，根据计数单元所统计出的三个单轴加速度信号中去除干扰极值点后的加速度信号极值点的数目，确定本轮计步过程所获得的走跑步数，并计算所述走跑者走跑的累计步数。

优选地，所述基频检测单元可以包括：

衰减滤波器，用于对每个高通滤波后的单轴加速度信号按从低频到高频衰减程度递增的方式进行衰减处理；

计算单元，用于由下述公式求出所述衰减滤波器输出的信号的自相关函数ρ(τ)：

$\mathrm{\ρ}\left(\mathrm{\τ}\right)=\frac{\underset{n=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}a\left(n\right)a(n-\mathrm{\τ})}{\sqrt{\underset{n=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{a}^2\left(n\right)\underset{n=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{a}^2(n-\mathrm{\τ})}}$

其中，a(n)为该信号的第n个值，N为该信号的预定长度，且0≤n＜N，τ为延迟时间，ρ(τ)为该信号的归一化自相关函数；

基频获得单元，用于求出ρ(τ)的最大值所对应的τ的值，并且输出该τ值的倒数作为所述高通滤波后的单轴加速度信号的基频。

优选地，所述计步单元可以包括加速度信号能量计算单元，用于计算所述各个单轴加速度信号的能量，并且，

如果各个单轴加速度信号的能量相差不大，则所述计步单元对各轴所对应的去除干扰极值点后的加速度信号极值点的数目进行平均，以该平均数作为本轮计步过程所获得的走跑步数；或者，如果各个单轴加速度信号的能量相差较大，则所述计步单元根据其中能量最大的单轴加速度信号所对应的去除干扰极值点后的加速度信号极值点的数目来确定本轮计步过程所获得的走跑步数。

根据上面的说明可知，本发明的计步方法通过对三轴加速度传感器输出的三个单轴加速度信号进行高通滤波、低通或带通滤波可以更好地获得这三个单轴加速度信号的基频分量，并在此基础所通过干扰极值点去除可以更精确地统计出单轴加速度信号中与走跑步数精确对应的极值点数目，从而可以精确地进行计步，有利于计步器的佩戴者对运动方案进行精确监控。

附图说明

图1是示意图，示出了三轴加速度传感器在其佩戴者的走跑过程中在三个方向上产生的加速度信号的示例；

图2是方框图，示出了本发明的一个实施例所述的计步方法；

图3a是信号图，示出了从三轴加速度传感器输出的具有预定长度的有代表性的归一化单轴加速度信号；

图3b是信号图，示出了经过高通滤波后的单轴加速度信号；

图3c是信号图，示出了经过低通或带通滤波后的单轴加速度信号；

图3d是信号图，示出了经过低通或带通滤波后的单轴加速度信号的极值点的一个例子；

图4是单轴加速度信号的频谱示意图；

图5示出了对信号的衰减程度从低频到高频递增的滤波器的频率响应曲线的示例；

图6是信号图，示出了经过低通或带通滤波后的单轴加速度信号的极值点的另一个例子；

图7是方框图，示出了本发明的一个实施例所述的计步装置。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例对本发明进行详细的描述。

在下面的描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所述实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。在本说明书中，相同的附图标记表示相同或相似的部分。

本发明的计步方法适用于具有三轴加速度传感器的计步器的计步。具有三轴加速度传感器的计步器在其佩戴者的走跑过程中在各方向上会产生幅值不同的振荡型加速度信号。图1是示意图，示出了三轴加速度传感器在其佩戴者的走跑过程中在三个方向上产生的加速度信号的示例，其中，a_x/g、a_y/g、a_z/g分别是三轴加速度传感器在x轴、y轴和z轴上产生的归一化的加速度信号，g表示重力加速度。如图1所示，尽管a_x/g、a_y/g、a_z/g的幅值不同，但都包含同样的基频，该基频代表计步器佩戴者的左脚和右脚各迈一步的运动周期的倒数。另外，在a_x/g、a_y/g、a_z/g中还包含倍频分量，倍频分量对应着左脚或右脚单迈一步的运动周期的倒数。除此之外，加速度信号中还可能包含由身体的其它律动所产生的更高频率的分量。由于三轴加速度传感器的输出中除了基频分量外还包含高频分量以及其它噪声，因此，通过直接搜索加速度信号的极值点来确定走跑步数会导致计步不准。为此，本发明提供一种计步方法，通过对三轴加速度传感器输出的加速度信号进行处理来准确地获得加速度信号中的基频分量所对应的极值点，从而准确地获得走跑步数。

图2是方框图，示出了本发明的一个实施例所述的计步方法。如图2所示，本发明的一个实施例所述的计步方法包括如下步骤：

首先，在步骤S10中，从走跑者佩戴的三轴加速度传感器的三轴输出中获取三个具有预定长度的单轴加速度信号。图3a是信号图，示出了从三轴加速度传感器输出的具有预定长度的有代表性的归一化单轴加速度信号a/g，其中，a表示加速度，g表示重力加速度。所述预定长度可以根据实际情况进行选择，如果预定长度太长，则不易即时获得走跑步数，如果预定长度太短，则计步准确度可能会下降。在图3的例子中，预定长度选为3秒，但本发明不限于此。

接着，在步骤S20中，对所获取的每个单轴加速度信号进行高通滤波。由于从三轴加速度传感器输出的各个单轴加速度信号通常会包含直流分量，而该直流分量的存在会对各个单轴加速度信号的分析产生干扰，因此，通过高通滤波来去除单轴加速度信号中的直流分量。图3b是信号图，示出了经过高通滤波后的单轴加速度信号。从图3b可以看到，经过高通滤波后，单轴加速度信号只包含交流分量。

之后，在步骤S30中，对每个高通滤波后的单轴加速度信号进行基频检测，获得每个单轴加速度信号的基频。如前面所述，在走跑过程所产生的单轴加速度信号中，可能会包含与不同的身体律动相对应的多种频率分量，如基频分量、倍频分量以及其它高频分量。图4是单轴加速度信号的频谱示意图。其中，基频分量与走跑步数关联紧密，而且根据基频分量获得走跑步数会更准确。为了能够获得只有基频分量的加速度信号，需要滤除加速度信号中的高频分量。而为了滤除高频分量，需要大致检测出基频分量的频率，以便构造合适的滤波器滤除基频分量之外的高频分量。

基频检测的方法很多，例如，可以使用语音信号基音检测中常用的自相关函数方法，倒谱方法，线性预测编码方法，平均幅度差函数方法等经典方法。优选地，可以使用自相关函数方法。

具体说，对于每个高通滤波后的单轴加速度信号，先由下述公式求出该信号的自相关函数ρ(τ)：

$\mathrm{\ρ}\left(\mathrm{\τ}\right)=\frac{\underset{n=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}a\left(n\right)a(n-\mathrm{\τ})}{\sqrt{\underset{n=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{a}^2\left(n\right)\underset{n=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{a}^2(n-\mathrm{\τ})}}$

其中，a(n)为该信号的第n个值，N为该信号的预定长度，且0≤n＜N，τ为延迟时间，ρ(τ)为该信号的归一化自相关函数。然后，求出ρ(τ)的最大值所对应的τ的值，该τ值的倒数即为该信号的基频。

在实际的单轴加速度信号中，基频之外的其它频率分量（例如倍频分量）有时会具有较大的能量，如图4所示。这样，在通过求ρ(τ)的最大值而获得该最大值所对应的τ值时，会产生较大的误差。因此，为了利用自相关函数方法准确地获得基频1/τ，在求自相关函数ρ(τ)之前，可以先对单轴加速度信号进行选择性衰减处理，以抑制单轴加速度信号中的高频分量，从而突出单轴加速度信号中的基频分量，减小所获得的基频的误差。在本发明的一个实施例中，可以利用对信号的衰减程度从低频到高频递增的滤波器来对单轴加速度信号进行衰减处理。图5示出了对信号的衰减程度从低频到高频递增的滤波器的频率响应曲线的示例。单轴加速度信号通过该滤波器衰减后，信号中的低频分量得到较小的衰减，而高频分量则会得到较大的衰减。这样，对通过该滤波器后的单轴加速度信号再利用自相关函数方法求基频时，所获得的基频就比较准确。

然后，在步骤S40中，选择三个单轴加速度信号中最低的基频作为截止频率设置低通或带通滤波器，并利用该低通或带通滤波器对每个高通滤波后的单轴加速度信号进行低通或带通滤波。低通或带通滤波后，可以获得较为平滑的信号，从而便于准确统计与走跑步数对应的加速度信号的极值点。图3c是信号图，示出了经过低通或带通滤波后的单轴加速度信号。

接着，在步骤S50中，在每个低通或带通滤波后的单轴加速度信号中获得加速度信号极值点并去除其中的干扰极值点。图3d是信号图，示出了经过低通或带通滤波后的单轴加速度信号的极值点的一个例子，其中，+号所表示的就是所述极值点（包括极大值点和极小值点）。图3d示出的是比较特殊的例子，其中，低通或带通滤波后的单轴加速度信号中的噪声干扰几乎不存在了。在更一般的情形中，低通或带通滤波后，单轴加速度信号中仍然会有噪声干扰存在，表现为会有干扰极值点的存在。图6是信号图，示出了经过低通或带通滤波后的单轴加速度信号的极值点的另一个例子。如图6所示，在低通或带通滤波后的单轴加速度信号中存在干扰极值点（如图6中的箭头所指示的），这些干扰极值点不代表与周期性运动有关的极值点。因此需要去除这些干扰极值点，以便准确地获得与走跑步数对应的极值点。

事实上，走跑步数只与单轴加速度信号中的极值点的数目对应，而与这些极值点的准确位置关系不大，换言之，只要去除合适数目的极值点，以保证左腿和右腿各迈一步的运动周期与一个极大值点对应即可。因此，干扰极值点的去除方法可以不唯一。

在本发明的一个实施例中，干扰极值点可以包括这样的加速度信号极值点，该加速度信号极值点与其前一个加速度信号极值点的时间间隔小于预定阈值，其中，该预定阈值远小于单轴加速度信号的基频分量的周期。在该实施例中，在每一组靠得较近的极值点中，只保留最左边的一个极值点，其余极值点则视为干扰极值点而去除。

在本发明的另一个实施例中，干扰极值点可以包括每组时间间隔连续小于预定阈值的加速度信号极值点中的数值非最大的加速度信号极值点。换言之，在该实施例中，在每一组靠得较近的极值点中，只保留数值最大的加速度信号极值点，其余的极值点则视为干扰极值点而去除。

接着，在步骤S60中，对每个低通或带通滤波后的单轴加速度信号中的去除干扰极值点后的加速度信号极值点的数目进行统计。

然后，在步骤S70中，根据步骤S60所统计出的三个单轴加速度信号中去除干扰极值点后的加速度信号极值点的数目，确定本轮计步过程所获得的走跑步数，并计算所述走跑者走跑的累计步数。

例如，如果各个单轴加速度信号的能量相差不大（可以通过设置预定阈值来判断能量相差是否不大），则可以对各轴所对应的去除干扰极值点后的加速度信号极值点的数目进行平均，以该平均数作为本轮计步过程所获得的走跑步数。又例如，如果各个单轴加速度信号的能量相差较大（可以通过设置预定阈值来判断能量相差是否较大），则可以根据其中能量最大的单轴加速度信号所对应的去除干扰极值点后的加速度信号极值点的数目来确定本轮计步过程所获得的走跑步数。

重复上述S10-S70，并将每一轮计步过程所获得的走跑步数累加起来，就可以得到总的累计步数。

另外，在上述方法中，还可以根据至少一个单轴加速度信号对时间的二次积分计算出位移，以便为走跑者提供实际运动距离的参考。另外，根据位移的大小还可以区分是原地运动还是实际的走跑。

如上参照图1-图6描述了本发明所述的计步方法。本发明所述的计步方法，可以采用软件实现，也可以采用硬件实现，或采用软件和硬件组合的方式实现。

图7是方框图，示出了本发明的一个实施例所述的计步装置。如图7所示，该计步装置1000包括：三轴加速度传感器100、单轴加速度信号获取单元200、高通滤波单元300、基频检测单元400、低通或带通滤波单元500、有效加速度信号极值点获取单元600、计数单元700、计步单元800。

单轴加速度信号获取单元200用于从走跑者佩戴的所述三轴加速度传感器100的三轴输出中获取三个具有预定长度的单轴加速度信号。

高通滤波单元300用于对单轴加速度信号获取单元200所获取的每个单轴加速度信号进行高通滤波。

基频检测单元400用于对每个高通滤波后的单轴加速度信号进行基频检测，获得每个单轴加速度信号的基频。

低通或带通滤波单元500选择三个单轴加速度信号中最低的基频作为截止频率设置低通或带通滤波器，并利用该低通或带通滤波器对每个高通滤波后的单轴加速度信号进行低通或带通滤波。

极值点获取单元600用于在每个低通或带通滤波后的单轴加速度信号中获得加速度信号极值点并去除其中的干扰极值点。

计数单元700用于对每个低通或带通滤波后的单轴加速度信号中的去除干扰极值点后的加速度信号极值点的数目进行统计。

计步单元800根据计数单元700所统计出的三个单轴加速度信号中去除干扰极值点后的加速度信号极值点的数目，确定本轮计步过程所获得的走跑步数，并计算所述走跑者走跑的累计步数。

优选地，基频检测单元400可以包括：衰减滤波器，用于对每个高通滤波后的单轴加速度信号按从低频到高频衰减程度递增的方式进行衰减处理；计算单元，用于由下述公式求出所述衰减滤波器输出的信号的自相关函数ρ(τ)：

$\mathrm{\ρ}\left(\mathrm{\τ}\right)=\frac{\underset{n=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}a\left(n\right)a(n-\mathrm{\τ})}{\sqrt{\underset{n=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{a}^2\left(n\right)\underset{n=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{a}^2(n-\mathrm{\τ})}}$

其中，a(n)为该信号的第n个值，N为该信号的预定长度，且0≤n＜N，τ为延迟时间，ρ(τ)为该信号的归一化自相关函数；基频获得单元，用于求出ρ(τ)的最大值所对应的τ的值，并且输出该τ值的倒数作为所述高通滤波后的单轴加速度信号的基频。

优选地，计步单元800可以包括加速度信号能量计算单元，用于计算所述各个单轴加速度信号的能量，并且，如果各个单轴加速度信号的能量相差不大，则计步单元800对各轴所对应的去除干扰极值点后的加速度信号极值点的数目进行平均，以该平均数作为本轮计步过程所获得的走跑步数；或者，如果各个单轴加速度信号的能量相差较大，则计步单元800根据其中能量最大的单轴加速度信号所对应的去除干扰极值点后的加速度信号极值点的数目来确定本轮计步过程所获得的走跑步数。

如上参照附图以示例的方式描述了根据本发明所述的计步方法和装置。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的计步方法和装置，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。

Claims (10)

1.一种计步方法，包括重复执行下述步骤：

a）从走跑者佩戴的三轴加速度传感器的三轴输出中获取三个具有预定长度的单轴加速度信号；

b）对所获取的每个单轴加速度信号进行高通滤波；

c）对每个高通滤波后的单轴加速度信号进行基频检测，获得每个单轴加速度信号的基频；

d）选择三个单轴加速度信号中最低的基频作为截止频率设置低通或带通滤波器，并利用该低通或带通滤波器对每个高通滤波后的单轴加速度信号进行低通或带通滤波；

e）在每个低通或带通滤波后的单轴加速度信号中获得加速度信号极值点并去除其中的干扰极值点；

f）对每个低通或带通滤波后的单轴加速度信号中的去除干扰极值点后的加速度信号极值点的数目进行统计；

g）根据步骤f）的统计结果确定本轮计步过程所获得的走跑步数，并计算所述走跑者走跑的累计步数。

2.根据权利要求1所述的计步方法，其中，所述基频检测使用自相关函数方法、倒谱方法、线性预测编码方法、平均幅度差函数方法中的一种或多种方法。

3.根据权利要求2所述的计步方法，其中，对每个高通滤波后的单轴加速度信号进行基频检测包括：

c1）利用对信号的衰减程度从低频到高频递增的滤波器，对每个高通滤波后的单轴加速度信号进行衰减处理；

c2）由下述公式求出进行衰减处理后的每个高通滤波后的单轴加速度信号的自相关函数ρ(τ)： $\mathrm{\ρ}\left(\mathrm{\τ}\right)=\frac{\underset{n=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}a\left(n\right)a(n-\mathrm{\τ})}{\sqrt{\underset{n=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{a}^2\left(n\right)\underset{n=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{a}^2(n-\mathrm{\τ})}}$

其中，a(n)为每个高通滤波后的单轴加速度信号的第n个值，N为该信号的预定长度，且0≤n＜N，τ为延迟时间，ρ(τ)为该信号的归一化自相关函数；

c3）求出ρ(τ)的最大值所对应的τ的值，并且该τ值的倒数即为该信号的基频。

4.如权利要求1所述的计步方法，其中，所述干扰极值点包括这样的加速度信号极值点，该加速度信号极值点与其前一个加速度信号极值点的时间间隔小于预定阈值。

5.如权利要求1所述的计步方法，其中，所述干扰极值点包括每组时间间隔连续小于预定阈值的加速度信号极值点中的数值非最大的加速度信号极值点。

6.如权利要求1所述的计步方法，其中，所述步骤g）包括：

如果各个单轴加速度信号的能量相差不大，则对各轴所对应的去除干扰极值点后的加速度信号极值点的数目进行平均，以该平均数作为本轮计步过程所获得的走跑步数；

或者，如果各个单轴加速度信号的能量相差较大，则根据其中能量最大的单轴加速度信号所对应的去除干扰极值点后的加速度信号极值点的数目来确定本轮计步过程所获得的走跑步数。

7.如权利要求1所述的计步方法，还包括：根据至少一个单轴加速度信号对时间的二次积分计算出位移。

8.一种计步装置，包括：

三轴加速度传感器；

单轴加速度信号获取单元，用于从走跑者佩戴的所述三轴加速度传感器的三轴输出中获取三个具有预定长度的单轴加速度信号；

高通滤波单元，用于对单轴加速度信号获取单元所获取的每个单轴加速度信号进行高通滤波；

基频检测单元，用于对每个高通滤波后的单轴加速度信号进行基频检测，获得每个单轴加速度信号的基频；

低通或带通滤波单元，选择三个单轴加速度信号中最低的基频作为截止频率设置低通或带通滤波器，并利用该低通或带通滤波器对每个高通滤波后的单轴加速度信号进行低通或带通滤波；

极值点获取单元，用于在每个低通或带通滤波后的单轴加速度信号中获得加速度信号极值点并去除其中的干扰极值点；

计数单元，用于对每个低通或带通滤波后的单轴加速度信号中的去除干扰极值点后的加速度信号极值点的数目进行统计；

计步单元，根据计数单元所统计结果确定本轮计步过程所获得的走跑步数，并计算所述走跑者走跑的累计步数。

9.如权利要求8所述的计步装置，其中，所述基频检测单元包括：

衰减滤波器，用于对每个高通滤波后的单轴加速度信号按从低频到高频衰减程度递增的方式进行衰减处理；

计算单元，用于由下述公式求出所述衰减滤波器输出的信号的自相关函数ρ(τ)：

$\mathrm{\ρ}\left(\mathrm{\τ}\right)=\frac{\underset{n=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}a\left(n\right)a(n-\mathrm{\τ})}{\sqrt{\underset{n=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{a}^2\left(n\right)\underset{n=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{a}^2(n-\mathrm{\τ})}}$

其中，a(n)为该信号的第n个值，N为该信号的预定长度，且0≤n＜N，τ为延迟时间，ρ(τ)为该信号的归一化自相关函数；

基频获得单元，用于求出ρ(τ)的最大值所对应的τ的值，并且输出该τ值的倒数作为所述高通滤波后的单轴加速度信号的基频。

10.如权利要求8所述的计步装置，其中，所述计步单元包括加速度信号能量计算单元，用于计算所述各个单轴加速度信号的能量，并且，

如果各个单轴加速度信号的能量相差不大，则所述计步单元对各轴所对应的去除干扰极值点后的加速度信号极值点的数目进行平均，以该平均数作为本轮计步过程所获得的走跑步数；或者，如果各个单轴加速度信号的能量相差较大，则所述计步单元根据其中能量最大的单轴加速度信号所对应的去除干扰极值点后的加速度信号极值点的数目来确定本轮计步过程所获得的走跑步数。

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