CN110569736B - 人体运动方向的纠错方法、装置和电子设备 - Google Patents

人体运动方向的纠错方法、装置和电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及人体运动方向的纠错方法、装置和电子设备，包括：接收通过数字传感器输出的探测信号；对探测信号进行处理，根据处理结果获得与探测信号对应的波形；从探测信号中提取第一探测信号和第二探测信号；根据第一探测信号、第二探测信号和波形，确定人体正确的运动方向。本发明不仅可以识别人体运动方向还可以基于第一探测信号和第二探测信号实现对人体运动方向的纠错，获得人体正确的运动方向。

Description

人体运动方向的纠错方法、装置和电子设备
技术领域
本发明涉及人体探测的技术领域，更具体地说，涉及一种人体运动方向的纠错方法、装置和电子设备。
背景技术
热释电红外传感器(PIR)可以感测到进入其探测区域内的人体红外辐射信号，并在感测到红外辐射信号时，输出相应的感测信号或者探测信号。因此，通过对热释电红外传感器输出的感测信号或者探测信号进行相应的处理，以判断人体的运动方向，然而，现有的方式仅能在正常情况下(即为人体触发热释电红外传感器输出感测信号或者探测信号)，准确地判断人体的运动方向，当有异常情况发生(如一阵大风吹过)，热释电红外传感器同样会产生感测信号或者探测信号，此时，基于所输出的感测信号或者探测信号得到的运动方向就会存在误判的情况发生，即现有的方式无法做到准确判断人体的运动方向，不能获得人体正确的运动方向。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种人体运动方向的纠错方法、装置和电子设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种人体运动方向的纠错方法，包括：
接收通过数字传感器输出的探测信号；
对所述探测信号进行处理，根据处理结果获得与所述探测信号对应的波形；
从所述探测信号中提取第一探测信号和第二探测信号；
根据所述第一探测信号、所述第二探测信号和所述波形，确定人体正确的运动方向。
在一个实施例中，所述探测信号、所述第一探测信号和所述第二探测信号均为数字信号，所述数字信号为以预设采集周期采集的数据；
所述第一探测信号为所述波形的起点之前，所述数字传感器输出的第一纠错数据组；
所述第二探测信号为所述波形的终点之后，所述数字传感器输出的第二纠错数据组。
在一个实施例中，所述根据所述第一探测信号、所述第二探测信号和所述波形，确定人体正确的运动方向之前包括：
根据所述波形确定人体的预判运动方向。
在一个实施例中，所述人体的预判运动方向包括：第一运动方向和第二运动方向，所述第一运动方向为：人体从左到右运动，所述第二运动方向为：人体从右到左运动；
所述根据所述第一探测信号、所述第二探测信号和所述波形，确定人体正确的运动方向包括：
从所述第一纠错数据组中获取第一最值；
从所述第二纠错数据组中获取第二最值；
将所述第一最值与所述第二最值进行比较判断；
若所述第一最值小于所述第二最值，则确定人体正确的运动方向为第二运动方向，否则，人体正确的运动方向为第一运动方向。
在一个实施例中，所述第一最值为最大值或者最小值，所述第二最值为最大值或者最小值；
若所述第一最值小于所述第二最值，则所述第一最值为最小值，所述第二最值为最大值；
若所述第一最值大于所述第二最值，则所述第一最值为最大值，所述第二最值为最小值。
本发明还提供一种人体运动方向的纠错装置，包括：
接收单元，用于接收通过数字传感器输出的探测信号；
处理单元，用于对所述探测信号进行处理，根据处理结果获得与所述探测信号对应的波形；
提取单元，用于从所述探测信号中提取第一探测信号和第二探测信号；
确定单元，用于根据所述第一探测信号、所述第二探测信号和所述波形，确定人体正确的运动方向。
在一个实施例中，所述探测信号、所述第一探测信号和所述第二探测信号均为数字信号，所述数字信号为以预设采集周期采集的数据；
所述第一探测信号为所述波形的起点之前，所述数字传感器输出的第一纠错数据组；
所述第二探测信号为所述波形的终点之后，所述数字传感器输出的第二纠错数据组。
在一个实施例中，还包括：
预判单元，用于根据所述波形确定人体的预判运动方向。
在一个实施例中，所述人体的预判运动方向包括：第一运动方向和第二运动方向，所述第一运动方向为：人体从左到右运动，所述第二运动方向为：人体从右到左运动；
所述确定单元具体用于：
从所述第一纠错数据组中获取第一最值；
从所述第二纠错数据组中获取第二最值；
将所述第一最值与所述第二最值进行比较判断；
若所述第一最值小于所述第二最值，则确定人体正确的运动方向为第二运动方向，否则，人体正确的运动方向为第一运动方向。
本发明还提供一种电子设备，包括存储器和处理器；
所述存储器用于存储计算机程序指令；
所述处理器用于根据所述存储器所存储的计算机程序指令执行如上所述的人体运动方向的纠错方法的步骤。
实施本发明的人体运动方向的纠错方法，具有以下有益效果：该人体运动方向的纠错方法包括：接收通过数字传感器输出的探测信号；对探测信号进行处理，根据处理结果获得与探测信号对应的波形；从探测信号中提取第一探测信号和第二探测信号；根据第一探测信号和第二探测信号，确定人体正确的运动方向。本发明不仅可以识别人体运动方向还可以基于第一探测信号和第二探测信号实现对人体运动方向的纠错，获得人体正确的运动方向。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例提供的人体运动方向的纠错方法的流程示意图；
图2是本发明正常情况下第一运动方向波形示意图；
图3是本发明正常情况下第二运动方向波形示意图；
图4是本发明异常情况下的波形示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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做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。
参考图1，为本发明实施例提供的人体运动方向的纠错方法的流程示意图，该人体运动方向的纠错方法是基于单个数字传感器进行探测得到的。
具体的，如图1所示，该人体运动方向的纠错方法包括：
步骤S1、接收通过数字传感器输出的探测信号。
步骤S2、对探测信号进行处理，根据处理结果获得与探测信号对应的波形。
步骤S3、从探测信号中提取第一探测信号和第二探测信号。
步骤S4、根据第一探测信号、第二探测信号和波形，确定人体正确的运动方向。
本发明实施例中，数字传感器输出的探测信号、第一探测信号和第二探测信号均为数字信号，其中，该数字传感器所输出的数字信号为以预设采集周期采集的数据。可选的，预设采集周期可以为20毫秒，即每20毫秒采集一次数据。
进一步地，第一探测信号为波形的起点之前，数字传感器输出的第一纠错数据组；第二探测信号为波形的终点之后，数字传感器输出的第二纠错数据组。
本发明实施例中，所采用的数字传感器为数字式热释电红外传感器。该热释电红外传感器可以将其所探测到的人体红外辐射信号转换为数字式的探测信号。本发明实施例中，数字传感器输出的数据范围可以为7000～9200。当然，可以理解地，本发明还可以采用其他类型的数字传感器，且其他类型的数字传感器所输出的数据范围不限定在7000～9200。
进一步地，在根据第一探测信号和第二探测信号，确定人体正确的运动方向之前，即在步骤S4之前还包括以下步骤：根据波形确定人体的预判运动方向。
本发明实施例中，与探测信号对应的波形包括第一波形和第二波形。人体的预判运动方向包括：第一运动方向和第二运动方向，第一运动方向(第一波形)为：人体从左到右运动，第二运动方向(第二波形)为：人体从右到左运动。
进一步地，步骤S4：根据第一探测信号、第二探测信号和与探测信号对应的波形，确定人体正确的运动方向具体可以包括：
步骤S41、从第一纠错数据组中获取第一最值。
步骤S42、从第二纠错数据组中获取第二最值。
步骤S43、将第一最值与第二最值进行比较判断。
步骤S44、若第一最值小于第二最值，确定人体正确的运动方向为第二运动方向，否则，人体正确的运动方向为第一运动方向。进一步地，该步骤中，若与探测信号对应的波形为第二波形，且第一最值小于第二最值，则此时所确定的波形为正确的波形，即为人体触发的波形；若与探测信号对应的波形为第一波形，且第一最值小于第二最值，则此时确定的波形为误判波形，即不是人体触发的波形。同理，若与探测信号对应的波形为第二波形，且第一最值大于第二最值，则此时所确定的波形为误判波形；若与探测信号对应的波形为第二波形，且第一最值小于第二最值，则此时所确定的波形为正确的波形。
可选的，第一最值为最大值或者最小值，第二最值为最大值或者最小值。
其中，若第一最值小于第二最值，则第一最值为最小值，第二最值为最大值；若第一最值大于第二最值，则第一最值为最大值，第二最值为最小值。基于此，当最小值出现在波形前，最大值出现在波形后，则可以确定人体正确的运动方向为第二运动方向，即从右到左运动；当最大值出现在波形前，最小值出现在波形后，则可以确定人体正确的运动方向为第一运动方向，即从左到右运动。
具体的，如图2和图3所示，为正常情况下检测到的波形，此时，所得到的波形可以准确地判断人体的运动方向，此时所得到的预判运动方向即为人体正确的运动方向。但是，当出现图4的情况时，则可能出现误判，进而需要进行纠错判断，以确定人体正确的运动方向。
如图4所示，圈内的数据为噪声数据，一般这些数据可以由外部环境突然变化造成的，如，当突然有一阵风吹来时，在风吹过来的同时有人体触发，实际的人体运动触发的波形(斜率接近1的部分波形)没有被识别到，只是识别到了噪声数据。此时的噪声数据满足波形判断的条件，进而产生误判，因此，需要纠错来确定人体正确的运动方向。
进一步地，如图4所示，第一纠错数据组为A点之前出现的一部分数据，第二纠错数据组为C点之后出现的一部数据。需要说明的是，A点之前出现的一部分数据的数据量不作具体限定，例如，可以取A点之前的一百个数据或者更多。同样地，C点之后的一部分数据的数据量也不作具体限定，需根据实际情况进行选择，例如，可以取C点之后的一百个数据或者更多。需要说明的是，第一纠错数据组和第二纠错数据组中必然存在最大值或者最小值。
进一步地，本发明实施例中，步骤S2中波形的获取可以有全波检测方式或者半波检测方式。
下面以全波检测方式进行说明。
在一个具体实施例中，步骤S2可以包括：
步骤S21、判断以预设采集周期采集的数据中是否有大于预设阈值的第一数值。
步骤S22、若是，获取以预设采集周期采集的数据中出现变化的起始值。
步骤S23、计算当前数据组的斜率，当前数据组的斜率为起始值至第一数值之间的数据所形成的曲线的斜率。
步骤S24、判断当前数据组的斜率，若当前数据组的斜率为正且满足第一预设斜率范围，则执行以下步骤：
步骤A11、继续检测第一数值之后的数据，判断第一数值之后的数据中是否存在依次下降的第一数据组。
步骤A12、若存在依次下降的第一数据组，则继续检测数字传感器输出的字信号，并判断在依次下降的第一数据组之后是否存在依次上升的第二数据组。
步骤A13、若是，获取依次上升的第二数据组中首次大于或等于起始值的第一截止值。
步骤A14、基于起始值、当前数据组、第一数值至依次下降的第一数据组的初始值之间的所形成的数据组、依次下降的第一数据组、依次上升的第二数据组，获得第一波形。
步骤A15、根据第一波形确定人体的运动方向为第一运动方向。
具体的，如图2所示，即为第一波形的示意图。在图2中，起始值为A，第一数值为N，第一截止值为C1，第一中间值为B1；则当前数据组即为A 至N之间的数据，依次下降的第一数据组即为图2中的f1至f2之间的数据，依次上升的第二数据组为f2至C1的数据。如图2所示，当获得第一波形后，根据第一波形即可确定，人体的运动方向为第一运动方向，即从左到右的运动方向。
进一步地，若当前数据组的斜率为负且满足第二预设斜率范围，则执行以下步骤：
步骤A21、继续检测第一数值之后的数据，判断第一数据之后的数据中是否存在依次上升的第三数据组。
步骤A22、若存在依次上升的第三数据组，则继续检测数字传感器输出的数字信号，并判断在依次上升的第三数据组之后是否存在依次下降的第四数据组。
步骤A23、若是，获取依次下降的第四数据组中首次小于或等于起始值的第二截止值。
步骤A24、基于起始值、当前数据组、第一数值至依次上升的第三数据组的初始值之间的所形成的数据组、依次上升的第三数据组、依次下降的第四数据组、第二截止值，获得第二波形。
步骤A25、根据第二波形确定人体的运动方向为第二运动方向。
具体的，如图3所示，即为第二波形的示意图。在图3中，起始值为A，第一数值为N，第二截止值为C2，第二中间值为B2；同样地，当前数据组即为A至N之间的数据，依次上升的第三数据组为f3至F4之间的数据，依次下降的第四数据组为f4至C2之间的数据。如图3 所示，当获得第二波形后，根据第二波形即可确定，人体的运动方向为第二运动方向，即从右到左的运动方向。
其中，在步骤S2中所获得的第一波形和第二波形即为根据处理结构获得的与探测信号对应的波形。进一步地，基于步骤S2中所获得的第一波形和第二波形确定的人体的运动方向均为预判运动方向。
需要说明的是，当以半波检测方式获取与数字传感器输出的探测信号对应的波形时，此时，B1和B2作为截止值，即只需要检测一半的数据即可。其中，具体的判断检测方式与全波检测方式相当，在此不再赘述。
进一步地，本发明还提供了一种人体运动方向的纠错装置，具体可以包括：
接收单元，用于接收通过数字传感器输出的探测信号。
处理单元，用于对探测信号进行处理，根据处理结果获得与探测信号对应的波形。
提取单元，用于从探测信号中提取第一探测信号和第二探测信号。
确定单元，用于根据第一探测信号、第二探测信号和与探测信号对应的波形，确定人体正确的运动方向。
本发明实施例中，数字传感器输出的探测信号、第一探测信号和第二探测信号均为数字信号，其中，该数字传感器所输出的数字信号为以预设采集周期采集的数据。可选的，预设采集周期可以为20毫秒，即每20毫秒采集一次数据。
进一步地，第一探测信号为波形的起点之前，数字传感器输出的第一纠错数据组；第二探测信号为波形的终点之后，数字传感器输出的第二纠错数据组。
本发明实施例中，所采用的数字传感器为数字式热释电红外传感器。该热释电红外传感器可以将其所探测到的人体红外辐射信号转换为数字式的探测信号。本发明实施例中，数字传感器输出的数据范围可以为7000～9200。当然，可以理解地，本发明还可以采用其他类型的数字传感器，且其他类型的数字传感器所输出的数据范围不限定在7000～9200。
进一步地，该人体运动方向的纠错装置还包括：
预判单元，用于根据波形确定人体的预判运动方向。
本发明实施例中，与探测信号对应的波形包括第一波形和第二波形。人体的预判运动方向包括：第一运动方向和第二运动方向，第一运动方向(第一波形)为：人体从左到右运动，第二运动方向(第二波形)为：人体从右到左运动。
本发明实施例中，确定单元具体用于：从第一纠错数据组中获取第一最值；从第二纠错数据组中获取第二最值；将第一最值与第二最值进行比较判断；若第一最值小于第二最值，确定人体正确的运动方向为第二运动方向，否则，人体正确的运动方向为第一运动方向。这里，若与探测信号对应的波形为第二波形，且第一最值小于第二最值，则此时所确定的波形为正确的波形，即为人体触发的波形；若与探测信号对应的波形为第一波形，且第一最值小于第二最值，则此时确定的波形为误判波形，即不是人体触发的波形。同理，若与探测信号对应的波形为第二波形，且第一最值大于第二最值，则此时所确定的波形为误判波形；若与探测信号对应的波形为第一波形，且第一最值小于第二最值，则此时所确定的波形为正确的波形。
可选的，第一最值为最大值或者最小值，第二最值为最大值或者最小值。
其中，若第一最值小于第二最值，则第一最值为最小值，第二最值为最大值；若第一最值大于第二最值，则第一最值为最大值，第二最值为最小值。基于此，当最小值出现在波形前，最大值出现在波形后，则可以确定人体正确的运动方向为第二运动方向，即从右到左运动；当最大值出现在波形前，最小值出现在波形后，则可以确定人体正确的运动方向为第一运动方向，即从左到右运动。
进一步地，本发明还提供一种电子设备，包括存储器和处理器。
所述存储器用于存储计算机程序指令；
所述处理器用于根据所述存储器所存储的计算机程序指令执行本发明实施公开的人体运动方向的纠错方法的步骤。
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。
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，如磁碟、光盘、只读存储记忆体(ROM)或随机存储记忆体(RAM) 等等，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。
以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种人体运动方向的纠错方法，其特征在于，包括：
接收通过数字热释电红外传感器输出的探测信号；
对所述探测信号进行处理，根据处理结果获得与所述探测信号对应的波形；
从所述探测信号中提取第一探测信号和第二探测信号；
根据所述波形确定人体的预判运动方向；
根据所述第一探测信号、所述第二探测信号和所述波形，确定人体正确的运动方向；
所述人体的预判运动方向包括：第一运动方向和第二运动方向，所述第一运动方向为：人体从左到右运动，所述第二运动方向为：人体从右到左运动；
所述第一探测信号为所述波形的起点之前，所述数字热释电红外传感器输出的第一纠错数据组；
所述第二探测信号为所述波形的终点之后，所述数字热释电红外传感器输出的第二纠错数据组；
根据所述第一探测信号、所述第二探测信号和所述波形，确定人体正确的运动方向包括：
从所述第一纠错数据组中获取第一最值，从所述第二纠错数据组中获取第二最值；
将所述第一最值与所述第二最值进行比较判断；
若所述第一最值小于所述第二最值，则确定正确的人体运动方向为第二运动方向，否则，人体正确的运动方向为第一运动方向。
2.根据权利要求1所述的人体运动方向的纠错方法，其特征在于，所述第一最值为最大值或者最小值，所述第二最值为最大值或者最小值；
若所述第一最值小于所述第二最值，则所述第一最值为最小值，所述第二最值为最大值；
若所述第一最值大于所述第二最值，则所述第一最值为最大值，所述第二最值为最小值。
3.一种人体运动方向的纠错装置，其特征在于，包括：
接收单元，用于接收通过数字热释电红外传感器输出的探测信号；
处理单元，用于对所述探测信号进行处理，根据处理结果获得与所述探测信号对应的波形；
预判单元，用于根据所述波形确定人体的预判运动方向；
提取单元，用于从所述探测信号中提取第一探测信号和第二探测信号；
确定单元，用于根据所述第一探测信号、所述第二探测信号和所述波形，确定人体正确的运动方向；
所述人体的预判运动方向包括：第一运动方向和第二运动方向，所述第一运动方向为：人体从左到右运动，所述第二运动方向为：人体从右到左运动；
所述第一探测信号为所述波形的起点之前，所述数字热释电红外传感器输出的第一纠错数据组；
所述第二探测信号为所述波形的终点之后，所述数字热释电红外传感器输出的第二纠错数据组；
所述确定单元具体用于：
从所述第一纠错数据组中获取第一最值；
从所述第二纠错数据组中获取第二最值；
将所述第一最值与所述第二最值进行比较判断；
若所述第一最值小于所述第二最值，则确定人体正确的运动方向为第二运动方向，否则，人体正确的运动方向为第一运动方向。
4.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器；
所述存储器用于存储计算机程序指令；
所述处理器用于根据所述存储器所存储的计算机程序指令执行权利要求1-2任一项所述的人体运动方向的纠错方法的步骤。
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