CN109603089B - 虚拟骑行系统的骑行数据的获取方法及装置 - Google Patents

虚拟骑行系统的骑行数据的获取方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN109603089B
CN109603089B CN201811383248.5A CN201811383248A CN109603089B CN 109603089 B CN109603089 B CN 109603089B CN 201811383248 A CN201811383248 A CN 201811383248A CN 109603089 B CN109603089 B CN 109603089B
Authority
CN
China
Prior art keywords
identifier
bicycle
acquiring
images
mark
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811383248.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109603089A (zh
Inventor
刘海
陈天恩
王维
赵鹏飞
韩沫
张权
郭峰
陈方怡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Research Center for Information Technology in Agriculture
Original Assignee
Beijing Research Center for Information Technology in Agriculture
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Research Center for Information Technology in Agriculture filed Critical Beijing Research Center for Information Technology in Agriculture
Priority to CN201811383248.5A priority Critical patent/CN109603089B/zh
Publication of CN109603089A publication Critical patent/CN109603089A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109603089B publication Critical patent/CN109603089B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B22/00—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements
    • A63B22/06—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements with support elements performing a rotating cycling movement, i.e. a closed path movement
    • A63B22/0605—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements with support elements performing a rotating cycling movement, i.e. a closed path movement performing a circular movement, e.g. ergometers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B71/00—Games or sports accessories not covered in groups A63B1/00 - A63B69/00
    • A63B71/06—Indicating or scoring devices for games or players, or for other sports activities
    • A63B71/0619—Displays, user interfaces and indicating devices, specially adapted for sport equipment, e.g. display mounted on treadmills
    • A63B71/0622—Visual, audio or audio-visual systems for entertaining, instructing or motivating the user
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B71/00—Games or sports accessories not covered in groups A63B1/00 - A63B69/00
    • A63B71/06—Indicating or scoring devices for games or players, or for other sports activities
    • A63B71/0619—Displays, user interfaces and indicating devices, specially adapted for sport equipment, e.g. display mounted on treadmills
    • A63B71/0622—Visual, audio or audio-visual systems for entertaining, instructing or motivating the user
    • A63B2071/0638—Displaying moving images of recorded environment, e.g. virtual environment

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Abstract

本发明实施例提供一种虚拟骑行系统的骑行数据的获取方法及装置，其中方法包括：若检测到自行车的曲柄运动符合第一预设规则，则在第一位置每隔第一预设时间采集含有第一标识和第二标识的第一图像；若检测到自行车的车把运动符合第二预设规则，则在第二位置每隔第二预设时间采集含有第三标识和第四标识的第二图像；根据连续的至少两幅第一图像中第二标识的位置变化情况获取自行车的速度；根据连续两幅第二图像中第三标识的位置变化情况获取自行车的转向姿态。本发明实施例对自行车的车体以及应用环境没有特殊要求，是一种具有极大应用价值的方案。

Description

虚拟骑行系统的骑行数据的获取方法及装置
技术领域
本发明实施例涉及虚拟现实技术领域，更具体地，涉及虚拟骑行系统的骑行数据的获取方法及装置。
背景技术
虚拟骑行是目前虚拟现实技术最重要的应用之一。虚拟骑行通过虚拟骑行设备(自行车)与虚拟场景进行交互反馈，让用户在室内体验室外虚拟场景。在整个过程中，用户无需考虑现实场景中突然出现的行人、车辆以及各种突发情况，可以全身心的投入到在各种奇妙的虚拟环境中，观看美景，放松心情，与此同时还得到了身体锻炼，是一种非常具有应用前景的技术。
实现虚拟骑行，关键的一点在于如何获取虚拟骑行自行车的移动速度和移动方向。目前绝大多数的虚拟骑行自行车都是使用安装在自行车上的传感器设备来检测虚拟骑行的速度和转向。比如通过安装在自行车后轮上的转速传感器用于获取自行车的转动速率，进而转化为虚拟场景中虚拟自行车的骑行速度。这类方案都需要专业的工业设计和制造技术，需要借助于定制的传感器设备用于获取骑行数据。该类型方案可以解决虚拟骑行自行车的骑行数据获取问题，但是其造价不菲且不具有良好的扩展性。
虚拟骑行自行车多放置于室内环境，且操作时自行车多用一个或支架使其悬空，在虚拟骑行时并不会真实的发生真实的位置移动和转向，且基于计算机视觉的公路车辆车速技术多用于车速检测，而对于运动方向并未做较多的考虑，使用基于计算机视觉的公路车辆测速和计量方法并不能解决虚拟骑行环境下的自行车速度和转向测量的问题。
其次，无论虚拟骑行设备采用光电测速传感装置还是霍尔传感装置来获取骑行速度，虚拟骑行系统的使用者在操作虚拟骑行设备时都可能存在一种无效的骑行操作：自行车脚踏只有在顺时针方向转动时，才会给自行车施加一个前向作用力。但是，使用者往往不会按照正常骑行操作进行。可能一直按逆时针，或一会顺时针一会逆时针的方式进行骑行。这种情况下，大多数骑行操作都是无效的，但是大部分传感器并不会正常判断骑行速度的有效性，这就容易造成错误的骑行速度的获取。
最后，目前大多数虚拟骑行自行车的骑行数据都是通过绑定在后轮或其转动齿轮上的速度传感装置来获取设备的骑行速度。只有少部分高端产品才会在虚拟骑行自行车车把位置处加装方向传感器设备，其价格昂贵，且都为定制系统，在使用上又会诸多限制。
发明内容
本发明实施例提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的虚拟骑行系统的骑行数据的获取方法及装置。
第一个方面，本发明实施例提供一种虚拟骑行系统的骑行数据的获取方法，包括：
若检测到自行车的曲柄运动符合第一预设规则，则在第一位置每隔第一预设时间采集含有第一标识和第二标识的第一图像；
若检测到自行车的车把运动符合第二预设规则，则在第二位置每隔第二预设时间采集含有第三标识和第四标识的第二图像；
根据连续的至少两幅第一图像中第二标识的位置变化情况获取自行车的速度；根据连续两幅第二图像中第三标识的位置变化情况获取自行车的转向姿态；
其中，自行车的曲柄中心、脚踏、前轮以及前叉合件与车把相交处依次设置第一标识、第二标识、第三标识以及第四标识。
第二个方面，本发明实施例提供一种虚拟骑行系统的骑行数据的获取装置，包括：
图像获取模块，用于若检测到自行车的曲柄运动符合第一预设规则，则在第一位置每隔第一预设时间采集含有第一标识和第二标识的第一图像；若检测到自行车的车把运动符合第二预设规则，则在第二位置每隔第二预设时间采集含有第三标识和第四标识的第二图像；
骑行数据获取模块，用于根据连续的至少两幅第一图像中第二标识的位置变化情况获取自行车的速度；根据连续两幅第二图像中第三标识的位置变化情况获取自行车的转向姿态；
其中，自行车的曲柄中心、脚踏、前轮以及前叉合件与车把相交处依次设置第一标识、第二标识、第三标识以及第四标识
第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面所提供的方法的步骤。
第四方面，本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所提供的方法的步骤。
本发明实施例提供的虚拟骑行系统的骑行数据的获取方法及装置，通过在自行车上设置多个标识，通过采集自行车运动时各标识的位置变化信息，通过必要的图像处理以及图像识别的方式，获取自行车的速度和方向，并且对自行车的车体以及应用环境没有特殊要求，是一种具有极大应用价值的方案。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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为本发明实施例提供的虚拟骑行系统的骑行数据的获取方法的流程示意图；
图2为本发明实施例计算第三标识的转动角度的示意图；
图3为本发明实施例计算第二标识的移动轨迹的弧长的示意图；
图4为本发明实施例提供的虚拟骑行系统的骑行数据的获取装置的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的电子设备的实体结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了克服现有技术的上述问题，本发明实施例提供了一种虚拟骑行系统的骑行数据的获取方法，其发明构思为：通过在自行车上设置多个标识，通过采集自行车运动时各标识的位置变化信息，通过必要的图像处理以及图像识别的方式，获取自行车的速度和方向，并且对自行车的车体以及应用环境没有特殊要求，是一种具有极大应用价值的方案。
图1为本发明实施例提供的虚拟骑行系统的骑行数据的获取方法的流程示意图，如图1所示，包括：
S101、若检测到自行车的曲柄运动符合第一预设规则，则在第一位置每隔第一预设时间采集含有第一标识和第二标识的第一图像；若检测到自行车的车把运动符合第二预设规则，则在第二位置每隔第二预设时间采集含有第三标识和第四标识的第二图像。
具体地，本发明实施例通过设置检测自行车曲柄和车把运动的设备，同时预先设置区别和车把的运动规则，只有在曲柄和车把运动符合预设规则的情况下，才会采集图像。例如，在曲柄和车把上设置加速度传感器，只有当加速度传感器采集到的加速度大于预设阈值的情况下，才会采集图像，这样能够避免因为曲柄和车把因为小幅运动而进行采集造成的资源浪费。本发明实施例自行车的曲柄中心、脚踏、前轮以及前叉合件与车把相交处依次设置第一标识、第二标识、第三标识以及第四标识。应理解的是，虚拟骑行系统中的自行车在运行时，由于是在固定机位采集的第一图像，曲柄中心在图像中是不会发生位移的，而脚踏处的第二标识则会随着脚踏进行圆周运动；同理，在第二图像中前叉合件与车把相交处的第四标识也是不会发生位移的，而前轮处的第三标识则会随着车把的转动而转动。
S102、根据连续的至少两幅第一图像中第二标识的位置变化情况获取自行车的速度；根据连续两幅第二图像中第三标识的位置变化情况获取自行车的转向姿态。
由上述内容可知，根据第二标识随脚踏进行圆周运动的特征，通过在第一图像中建立坐标系，根据第二标识所在像素点的移动轨迹在坐标系上的弧长即可获得自行车的速度，同理，根据第三标识在车把运动时以第四标识为圆心进行转动的特征，通过在第二图像中建立坐标系，根据第三标识所在像素点的移动轨迹在坐标系上的角度即可获得自行车的转动角度。
本发明实施例的骑行数据的获取方法，通过在自行车上设置多个标识，通过采集自行车运动时各标识的位置变化信息，通过必要的图像处理以及图像识别的方式，获取自行车的速度和方向，并且对自行车的车体以及应用环境没有特殊要求，是一种具有极大应用价值的方案。
在上述各实施例的基础上，作为一种可选实施例，根据连续两幅第二图像中第三标识的位置变化情况获取自行车的转向姿态，具体为：
S201、在所述第二图像中，以第四标识作为坐标原点建立第一二维坐标系。
具体地，在第二图像中以经过前轮轴心和后轮轴心的直线作为第一二维坐标系的x轴，x轴的正方向与后轮指向前轮的方向一致，将垂直于x轴的直线作为y轴，x轴逆时针旋转90°所指方向为y轴正方向。也就是说，本发明实施例从自行车的顶部，以俯视角度采集第二图像，根据自行车直行情况下，后轮和前轮的连线作为x轴，以骑车人视线方向为正方向，以骑车人左手方向作为y轴正方向。
S202、确定连续两幅第二图像中第三标识的坐标，根据所述连续两幅第一图像中第三标识的坐标计算第三标识绕所述第四标识转动的角度，作为虚拟自行车转动的角度大小。
图2为本发明实施例计算第三标识的转动角度的示意图，如图2所示，X1和Y1分别表示第一二维坐标系的x轴和y轴，A点为连续两幅第二图像中前一图像的第三标识所在像素点，其坐标表示为(x1,y1)，B点为连续两幅第二图像中后一图像的第三标识所在像素点，其坐标标识为(x2,y2)，原点O1为第四标识所在的像素点，通过A,B,O1的像素坐标，可计算出线段AB的长度d，以及A01和B01的长度r，可得到单位时间间隔t秒内前轮转动的角度a1，计算公式为：
Figure BDA0001872370960000061
在获知转动角度的大小后，还需要进一步获知自行车转动的方向，在上述各实施例的基础上，作为一种可选实施例，根据第三标识在连续两幅第二图像中的后一幅图像的y轴坐标确定自行车转动的方向，根据自行车转动的角度大小和方向获得自行车的转向姿态。
具体地，角a1在t时刻的转动方向由B点在y轴坐标的正负值来判断即可，y2的值小于0时表示t时刻前轮处于右转状态，y2的值等于0时表示t时刻前轮处于直行状态，y2的值大于0时表示t时刻前轮处于左转状态：
Figure BDA0001872370960000062
自行车的转向姿态即自行车转动的角度大小以及方向的并集，例如转动的角度为30°，转动的方向为左转，则自行车的转向姿态为左转30°。
在上述各实施例的基础上，作为一个可选实施例，根据连续的至少两幅第一图像中第二标识的位置变化情况获取自行车的速度，具体为：
S301、在所述第一图像中，以第一标识作为坐标原点建立第二二维坐标系。
具体地，在第一图像中将水平线作为第一二维坐标系的x轴，x轴的正方向与后轮指向前轮的方向一致，将垂直于x轴的直线作为y轴，y轴的正方向指向第一图像上方。也就是说，本发明实施例从脚踏的侧面，以水平角度采集第一图像。以自行车的前进方向作为x轴正方向，以竖直向上的方向作为y轴正方向。
S302、确定连续两幅第一图像中第二标识的坐标，根据所述连续两幅第一图像中第二标识的坐标计算第二标识移动轨迹的弧长。
图3为本发明实施例计算第二标识的移动轨迹的弧长的示意图，如图3所示，X2和Y2分别表示第二二维坐标系的x轴和y轴，摄像头获取第一图像的单位时间间隔为t秒({t|0＜t＜1})取t1状态时速度标记所处的点为C点，C点像素坐标记为C(x3,y3)。t2秒后方向标记所处点为D点，D点像素坐标记为D(x4,y4)，原点O2的像素坐标为(0,0)，t3秒后方向标记所处点为E点，E点像素坐标记为E(x5,y5)，计算从t1到t3时间内速度标记移动轨迹CE的弧长
Figure BDA0001872370960000071
Figure BDA0001872370960000072
S303、根据所述弧长以及获取所述第一图像的时间间隔，确定所述自行车的速度大小。
具体地，根据弧长与连续获取三幅第一图像的时长的商即可确定自行车的速度的大小。
需要注意的是，自行车踏板的蹬踏方向决定了自行车是否能够获取一个有效的前向运动力。顺时针的蹬踏才能给自行车提供一个有效的作用力，驱使自行车向前运动，而逆时针的蹬踏不能给自行车提供一个有效的作用力。当踏板的蹬踏方向为0时，表示自行车当前时段内未发生有效位移，所受作用力可以忽略不计。因此只有自行车踏板的运动方向为顺时针时才为有效运动，此时计算得到的自行车运行速度v才是有效的。计算连接第一标记点和第二标记点的向量与连接第二标记点和第三标记点的向量的叉积，若叉积小于0，则确定所述速度大小为有效速度。
以图3所示实施例为例，
Figure BDA0001872370960000081
为向量，
Figure BDA0001872370960000082
为向量的叉积，其值小于0时，v为有效速度，否则为无效速度。骑行速度方向及有效性判断的计算公式如下：
Figure BDA0001872370960000083
Figure BDA0001872370960000084
Figure BDA0001872370960000085
Figure BDA0001872370960000086
在上述各实施例的基础上，作为一种可选实施例，在对图像进行分析前，还需要对图像进行二值化处理，这样能够尽可能地减少标识以外的图案对分析造成干扰。
综上所述，本发明实施例的虚拟骑行系统的骑行数据的获取方法基于计算机视觉技术和多个标识，设计出一种全新的通用虚拟骑行自行车速度和方向检测方案。本发明实施例所提供的虚拟自行车的骑行数据获取和处理方式区别于常规的公路骑车速度检测方法以及传统的通过固定于骑行车身主体的速度和方向检测传感器检测骑行数据的方法。用户通过两个高清摄像头和多个标识，即可将任意普通自行车变身为虚拟骑行设备。该方法花费少，可随意拆卸、组装、不受特定厂商设备限制，并能对异常骑行操作进行快速判断和处理，是一种较好的通用解决方案。
图4为本发明实施例提供的虚拟骑行系统的骑行数据的获取装置的结构示意图，如图4所示，该获取装置包括：图像获取模块401和骑行数据获取模块402，其中：
图像获取模块401用于若检测到自行车的曲柄运动符合第一预设规则，则在第一位置每隔第一预设时间采集含有第一标识和第二标识的第一图像；若检测到自行车的车把运动符合第二预设规则，则在第二位置每隔第二预设时间采集含有第三标识和第四标识的第二图像
具体地，本发明实施例通过设置检测自行车曲柄和车把运动的设备，同时预先设置区别和车把的运动规则，只有在曲柄和车把运动符合预设规则的情况下，才会采集图像。例如，在曲柄和车把上设置加速度传感器，只有当加速度传感器采集到的加速度大于预设阈值的情况下，才会采集图像，这样能够避免因为曲柄和车把因为小幅运动而进行采集造成的资源浪费。本发明实施例自行车的曲柄中心、脚踏、前轮以及前叉合件与车把相交处依次设置第一标识、第二标识、第三标识以及第四标识。应理解的是，虚拟骑行系统中的自行车在运行时，由于是在固定机位采集的第一图像，曲柄中心在图像中是不会发生位移的，而脚踏处的第二标识则会随着脚踏进行圆周运动；同理，在第二图像中前叉合件与车把相交处的第四标识也是不会发生位移的，二前轮处的第三标识则会随着车把的转动而转动。
骑行数据获取模块，用于根据连续的至少两幅第一图像中第二标识的位置变化情况获取自行车的速度；根据连续两幅第二图像中第三标识的位置变化情况获取自行车的转向姿态。
由上述内容可知，骑行数据获取模块根据第二标识随脚踏进行圆周运动的特征，通过在第一图像中建立坐标系，根据第二标识所在像素点的移动轨迹在坐标系上的弧长即可获得自行车的速度，同理，根据第三标识在车把运动时以第四标识为圆心进行转动的特征，通过在第二图像中建立坐标系，根据第三标识所在像素点的移动轨迹在坐标系上的角度即可获得自行车的转动角度。
本发明实施例提供的骑行数据的获取装置，具体执行上述各获取方法实施例流程，具体请详见上述各获取方法实施例的内容，在此不再赘述。本发明实施例提供的获取装置对自行车的车体以及应用环境没有特殊要求，是一种具有极大应用价值的方案。
图5为本发明实施例提供的电子设备的实体结构示意图，如图5所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)510、通信接口(Communications Interface)520、存储器(memory)530和通信总线540，其中，处理器510，通信接口520，存储器530通过通信总线540完成相互间的通信。处理器510可以调用存储在存储器530上并可在处理器510上运行的计算机程序，以执行上述各实施例提供的骑行数据的获取方法，例如包括：若检测到自行车的曲柄运动符合第一预设规则，则在第一位置每隔第一预设时间采集含有第一标识和第二标识的第一图像；若检测到自行车的车把运动符合第二预设规则，则在第二位置每隔第二预设时间采集含有第三标识和第四标识的第二图像；根据连续的至少两幅第一图像中第二标识的位置变化情况获取自行车的速度；根据连续两幅第二图像中第三标识的位置变化情况获取自行车的转向姿态；其中，自行车的曲柄中心、脚踏、前轮以及前叉合件与车把相交处依次设置第一标识、第二标识、第三标识以及第四标识。
此外，上述的存储器530中的逻辑指令可以通过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，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的骑行数据的获取方法，例如包括：若检测到自行车的曲柄运动符合第一预设规则，则在第一位置每隔第一预设时间采集含有第一标识和第二标识的第一图像；若检测到自行车的车把运动符合第二预设规则，则在第二位置每隔第二预设时间采集含有第三标识和第四标识的第二图像；根据连续的至少两幅第一图像中第二标识的位置变化情况获取自行车的速度；根据连续两幅第二图像中第三标识的位置变化情况获取自行车的转向姿态；其中，自行车的曲柄中心、脚踏、前轮以及前叉合件与车把相交处依次设置第一标识、第二标识、第三标识以及第四标识。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中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模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上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。

Claims (7)

1.一种虚拟骑行系统的骑行数据的获取方法，其特征在于，包括：
若检测到自行车的曲柄运动符合第一预设规则，则在第一位置每隔第一预设时间采集含有第一标识和第二标识的第一图像；
若检测到自行车的车把运动符合第二预设规则，则在第二位置每隔第二预设时间采集含有第三标识和第四标识的第二图像；
根据连续的至少两幅第一图像中第二标识的位置变化情况获取自行车的速度；根据连续两幅第二图像中第三标识的位置变化情况获取自行车的转向姿态；
其中，自行车的曲柄中心、脚踏、前轮以及前叉合件与车把相交处依次设置第一标识、第二标识、第三标识以及第四标识；
所述根据连续的至少两幅第一图像中第二标识的位置变化情况获取自行车的速度，具体为：
在所述第一图像中，以第一标识作为坐标原点建立第二二维坐标系；
确定连续两幅第一图像中第二标识的坐标，根据所述连续两幅第一图像中第二标识的坐标计算第二标识移动轨迹的弧长；
根据所述弧长以及获取所述第一图像的时间间隔，确定所述自行车的速度大小；
所述以第一标识作为坐标原点建立第二二维坐标系，具体为：
在第一图像中将水平线作为第一二维坐标系的x轴，x轴的正方向与后轮指向前轮的方向一致，将垂直于x轴的直线作为y轴，y轴的正方向指向第一图像上方；
所述根据连续的至少两幅第一图像中第二标识的位置变化情况获取自行车的速度，还包括：
将所述第二标识在连续三幅第一图像上的坐标分别标记为第一标记点、第二标记点和第三标记点；
计算连接第一标记点和第二标记点的向量与连接第二标记点和第三标记点的向量的叉积，若叉积小于0，则确定所述速度大小为有效速度。
2.根据权利要求1所述的获取方法，其特征在于，所述根据连续两幅第二图像中第三标识的位置变化情况获取自行车的转向姿态，具体为：
在所述第二图像中，以第四标识作为坐标原点建立第一二维坐标系；
确定连续两幅第二图像中第三标识的坐标，根据所述连续两幅第一图像中第三标识的坐标计算第三标识绕所述第四标识转动的角度，作为虚拟自行车转动的角度大小。
3.根据权利要求2所述的获取方法，其特征在于，所述以第四标识作为坐标原点建立第一二维坐标系，具体为：
在第二图像中经过前轮轴心和后轮轴心的直线作为第一二维坐标系的x轴，x轴的正方向与后轮指向前轮的方向一致，将垂直于x轴的直线作为y轴，x轴逆时针旋转90°所指方向为y轴正方向。
4.根据权利要求3所述的获取方法，其特征在于，所述根据连续两幅第二图像中第三标识的位置变化情况获取自行车的转向姿态，还包括：
根据第三标识在连续两幅第二图像中的后一幅图像的y轴坐标确定自行车转动的方向，根据自行车转动的角度大小和方向获得自行车的转向姿态。
5.一种虚拟骑行系统的骑行数据的获取装置，其特征在于，包括：
图像获取模块，用于若检测到自行车的曲柄运动符合第一预设规则，则在第一位置每隔第一预设时间采集含有第一标识和第二标识的第一图像；若检测到自行车的车把运动符合第二预设规则，则在第二位置每隔第二预设时间采集含有第三标识和第四标识的第二图像；
骑行数据获取模块，用于根据连续的至少两幅第一图像中第二标识的位置变化情况获取自行车的速度；根据连续两幅第二图像中第三标识的位置变化情况获取自行车的转向姿态；
其中，自行车的曲柄中心、脚踏、前轮以及前叉合件与车把相交处依次设置第一标识、第二标识、第三标识以及第四标识；
所述骑行数据获取模块，具体用于：
在所述第一图像中，以第一标识作为坐标原点建立第二二维坐标系；
确定连续两幅第一图像中第二标识的坐标，根据所述连续两幅第一图像中第二标识的坐标计算第二标识移动轨迹的弧长；
根据所述弧长以及获取所述第一图像的时间间隔，确定所述自行车的速度大小；
所述以第一标识作为坐标原点建立第二二维坐标系，具体为：
在第一图像中将水平线作为第一二维坐标系的x轴，x轴的正方向与后轮指向前轮的方向一致，将垂直于x轴的直线作为y轴，y轴的正方向指向第一图像上方；
所述骑行数据获取模块，还用于：
将所述第二标识在连续三幅第一图像上的坐标分别标记为第一标记点、第二标记点和第三标记点；
计算连接第一标记点和第二标记点的向量与连接第二标记点和第三标记点的向量的叉积，若叉积小于0，则确定所述速度大小为有效速度。
6.一种电子设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及
与所述处理器通信连接的至少一个存储器，其中：
所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如权利要求1至4中任意一项所述的骑行数据的获取方法。
7.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行如权利要求1至4中任意一项所述的骑行数据的获取方法。
CN201811383248.5A 2018-11-20 2018-11-20 虚拟骑行系统的骑行数据的获取方法及装置 Active CN109603089B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811383248.5A CN109603089B (zh) 2018-11-20 2018-11-20 虚拟骑行系统的骑行数据的获取方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811383248.5A CN109603089B (zh) 2018-11-20 2018-11-20 虚拟骑行系统的骑行数据的获取方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109603089A CN109603089A (zh) 2019-04-12
CN109603089B true CN109603089B (zh) 2020-08-11

Family

ID=66004344

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811383248.5A Active CN109603089B (zh) 2018-11-20 2018-11-20 虚拟骑行系统的骑行数据的获取方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109603089B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117475363B (zh) * 2023-10-25 2024-05-28 邢台金天儿童用品有限公司 鞍座取值标识位置的确定方法、儿童自行车和调整方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2317481Y (zh) * 1998-04-10 1999-05-05 清华大学 轻型电动车双传感定向测速装置
CN105472231B (zh) * 2014-09-03 2019-03-29 联想(北京)有限公司 控制方法、图像采集装置和电子设备
CN104700468B (zh) * 2015-03-27 2017-11-24 黄斐 一种机动车驾驶技术智能评估系统
CN105045379B (zh) * 2015-05-06 2018-05-01 杭州映墨科技有限公司 一种虚拟骑行健身单车的骑行数据处理方法
CN107992188B (zh) * 2016-10-26 2021-12-07 宏达国际电子股份有限公司 虚拟现实交互方法、装置与系统
KR101887890B1 (ko) * 2017-12-06 2018-08-13 (주)피디케이리미티드 개인화된 햅틱필터가 적용된 자전거 시뮬레이션 시스템 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
CN109603089A (zh) 2019-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhan et al. Accurate caloric expenditure of bicyclists using cellphones
CN102007521B (zh) 车辆周围监测装置
CN104471626B (zh) 车道脱离判定装置、车道脱离警报装置以及使用它们的车辆控制系统
JP2005254861A (ja) 車両状態検知システムおよび車両状態検知方法
CN108062864A (zh) 一种用于车辆的交通场景可视化系统和方法及车辆
EP3235713B1 (en) Measuring device and measuring method for pedal plane angle of bicycle
US20160223577A1 (en) Systems and methods for tracking motion of a bicycle or other vehicles
JP6498317B2 (ja) 車両用ロール角推定システム、車両、車両用ロール角推定方法及びプログラム
CN105593094A (zh) 评估程序、存储介质、评估方法、评估装置及车辆
CN109603089B (zh) 虚拟骑行系统的骑行数据的获取方法及装置
WO2022205663A1 (zh) 神经网络训练、目标对象检测、行驶控制方法及装置
KR20200140003A (ko) 관성 측정 유닛에 대한 캘리브레이션 장치 및 방법
CN112861683A (zh) 一种行驶朝向检测方法、装置、计算机设备及存储介质
JP6434988B2 (ja) 操作姿勢出力装置
CN103454022A (zh) 一种骑行自行车做功测量系统及方法
CN109568884B (zh) 虚拟骑行系统
EP4119901A1 (en) Timely component movement measuring system for a vehicle
JP6630741B2 (ja) ヴィークル用ロール角推定システム、ヴィークル、ヴィークル用ロール角推定方法及びプログラム
JP2016088386A (ja) 運転姿勢出力装置
JP2016088387A (ja) 運転姿勢出力装置
Hayashi et al. Vision-based scene analysis toward dangerous cycling behavior detection using smartphones
US20240096107A1 (en) Situational awareness systems and methods and micromobility platform
CN218662249U (zh) 一种自行车助力系统、处理器以及自行车
CN211364808U (zh) 应用于滑步车的儿童体适能检测系统
Wirth et al. Model-based State Estimation of Two-Wheelers

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant