一种六轴传感信号的处理方法及装置

技术领域

本发明涉及数据处理领域，尤其涉及一种六轴传感信号的处理方法及装置。

背景技术

以IMU(惯性测量单元，Inertial Measurement Unit)采集的六轴传感信号作为震颤监测信号具有较好的适用性，且将六轴传感信号作为震颤的监测信号能够有效降低监测过程中误判和漏判震颤的概率，但是也对穿戴设备的数据存储和续航能力提出了更高的要求；

从硬件角度提升穿戴设备的数据存储和电池续航能力是一种有效的方法，但是该方法牺牲了穿戴设备的便捷性和提升了穿戴设备的价格成本，因此，本领域急需一种能够在不改变穿戴设备数据存储和电池续航能力情况下可以提升穿戴设备存储六轴传感信号数据和工作的续航时间的方法。

发明内容

本发明提供一种六轴传感信号的处理方法及装置，以至少解决现有技术中存在的以上技术问题。

本发明一方面提供一种六轴传感信号的处理方法，包括：

采集当前传感信号，所述当前传感信号为六轴传感信号，所述当前传感信号中包含多个采样点的数据和该多个采样点中第一个采样点的时间戳；

判断所述当前传感信号是否有效；

若所述当前传感信号有效，则判断所述当前传感信号与前一传感信号是否连续，所述前一传感信号为上一个保存的传感信号，且所述前一传感信号中包含多个采样点的数据和该多个采样点中第一个采样点的时间戳；

若所述当前传感信号与前一传感信号连续，则将所述当前传感信号中包含的第一个采样点的时间戳去除后，将当前传感信号与前一传感信号合并并保存。

其中，所述判断所述当前传感信号是否有效，包括：

根据以下公式计算第一有效值：

其中，所述x为当前传感信号中包含的所述穿戴设备在x轴方向上的加速度值，所述y为当前传感信号中包含的所述穿戴设备在y轴方向上的加速度值，所述z为当前传感信号中包含的所述穿戴设备在z轴方向上的加速度值；

根据以下公式计算第二有效值：

|roll|+|pitch|+|yaw|；

其中，所述roll为当前传感信号中包含的所述穿戴设备绕x轴旋转的角速度，所述pitch为当前传感信号中包含的所述穿戴设备绕y轴旋转的角速度，所述yaw为当前传感信号中包含的所述穿戴设备绕z轴旋转的角速度；

若所述第一有效值大于第一预设阈值且所述第二有效值也大于第二预设阈值，则确定所述当前传感信号有效。

其中，若所述第一有效值小于第一预设阈值或所述第二有效值小于第二预设阈值时，该方法还包括：

确定所述当前传感信号无效，将所述当前传感信号丢弃。

其中，所述判断所述当前传感信号与前一传感信号是否连续，若所述当前传感信号与前一传感信号不连续时，该方法还包括：

将当前传感信号和第一个采样点的时间戳进行保存。

其中，所述将当前传感信号与前一传感信号合并并保存后，该方法还包括：

若所述穿戴设备的数据存储量到达预设阈值，则穿戴设备将存储的数据上传到云端服务器。

本发明另一方面提供一种六轴传感信号的处理装置，包括：

采集模块，采集当前传感信号，所述当前传感信号为六轴传感信号，所述当前传感信号中包含多个采样点的数据和该多个采样点中第一个采样点的时间戳；

判断模块，用于判断所述当前传感信号是否有效；

所述判断模块，还用于若所述当前传感信号有效，则判断所述当前传感信号与前一传感信号是否连续，所述前一传感信号为上一个保存的传感信号，且所述前一传感信号中包含多个采样点的数据和该多个采样点中第一个采样点的时间戳；

处理模块，用于若所述当前传感信号与前一传感信号连续，则将所述当前传感信号中包含的第一个采样点的时间戳去除后，将当前传感信号与前一传感信号合并并保存。

其中，该装置还包括：

计算模块，用于根据以下公式计算第一有效值：

其中，所述x为当前传感信号中包含的所述穿戴设备在x轴方向上的加速度值，所述y为当前传感信号中包含的所述穿戴设备在y轴方向上的加速度值，所述z为当前传感信号中包含的所述穿戴设备在z轴方向上的加速度值；

所述计算模块，还用于根据以下公式计算第二有效值：

|roll|+|pitch|+|yaw|；

其中，所述roll为当前传感信号中包含的所述穿戴设备绕x轴旋转的角速度，所述pitch为当前传感信号中包含的所述穿戴设备绕y轴旋转的角速度，所述yaw为当前传感信号中包含的所述穿戴设备绕z轴旋转的角速度；

所述判断模块，还用于若所述第一有效值大于第一预设阈值且所述第二有效值也大于第二预设阈值，则确定所述当前传感信号有效。

其中，所述处理模块，还用于在所述第一有效值小于第一预设阈值或所述第二有效值小于第二预设阈值时，确定所述当前传感信号无效，将所述当前传感信号丢弃。

其中，所述处理模块，还用于当所述当前传感信号与前一传感信号不连续时，将当前传感信号和第一个采样点的时间戳进行保存。

其中，所述处理模块，还用于当所述穿戴设备的数据存储量到达预设阈值时，将存储的数据上传到云端服务器。

上述方案中，通过判断穿戴设备是否已穿戴来去除穿戴设备未被用户穿戴时的数据，通过计算当前传感信号的第一有效值与第二有效值并和第一预设阈值与第二预设阈值进行对比来去除无效的数据，降低了存储六轴传感数据所需的存储空间，而判断当前传感信号与前一传感信号是否连续，若连续则将当前传感信号合并到前一传感信号后一起保存，减少了保存当前传感信号时间戳的步骤，提高了存储传感信号的效率，而当穿戴设备中存储的数据到达了存储阈值时再自动上传云端服务器，避免了实时传输数据从而持续耗电，提高了穿戴设备的续航能力。

附图说明

图1示出了本发明一实施例提供的六轴传感信号的处理方法流程示意图；

图2示出了本发明一实施例提供的六轴传感信号的处理装置结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域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。

为了提升穿戴设备存储六轴传感信号数据和工作的续航时间，本发明一实施例提供了一种六轴传感信号的处理方法，如图1所示，该方法包括：

步骤101，采集当前传感信号，所述当前传感信号为六轴传感信号，所述当前传感信号中包含多个采样点的数据和该多个采样点中第一个采样点的时间戳。

穿戴设备安装有六轴传感器，六轴传感器能够检测到穿戴设备被穿戴或者被脱下的动作，当检测到穿戴设备被穿戴时，则确定穿戴设备已穿戴，当检测到穿戴设备被脱下时，则确定穿戴设备已脱落，而当穿戴设备的状态是被穿戴时，采集当前传感信号，当前传感信号为六轴传感信号，其中包含多个采样点的数据，六轴传感信号包括3-Axis ACC中的x轴、y轴和z轴和3-Axis GYRO中的Roll、Pitch和Yaw六个轴向的数据，x轴、y轴和z轴是标准三维空间坐标系的三个轴向，Roll、Pitch和Yaw分别是绕x轴、y轴和z轴旋转产生的角速度，而若用户未穿戴穿戴设备，则采集的传感信号并不是用户的行为产生的，也就不具备有效性，所以要在穿戴设备被穿戴时采集传感信号；

如果24小时穿戴穿戴设备，且采样率为50HZ时，连续采集的六轴传感器所需要的存储空间为：

6×50×2×60×60×24/1024/1024≈41.2MB；

若去除掉用户睡眠和吃饭或者其他活动的总计10小时未穿戴的时间，那么所需要的存储空间为：

(6×50×2×60×60×(24-2-8)+10*2)/1024/1024≈24.0MB；

那么就降低了所需的存储空间40％左右。

步骤102，判断所述当前传感信号是否有效。

根据以下公式计算第一有效值：

其中，所述x为当前传感信号中包含的所述穿戴设备在x轴方向上的加速度值，所述y为当前传感信号中包含的所述穿戴设备在y轴方向上的加速度值，所述z为当前传感信号中包含的所述穿戴设备在z轴方向上的加速度值；

根据以下公式计算第二有效值：

|roll|+|pitch|+|yaw|；

其中，所述roll为当前传感信号中包含的所述穿戴设备绕x轴旋转的角速度，所述pitch为当前传感信号中包含的所述穿戴设备绕y轴旋转的角速度，所述yaw为当前传感信号中包含的所述穿戴设备绕z轴旋转的角速度；

若所述第一有效值大于第一预设阈值且所述第二有效值也大于第二预设阈值，则确定所述当前传感信号有效。

根据当前传感信号中六个轴向的数据：穿戴设备在x轴方向上的加速度值、穿戴设备在y轴方向上的加速度值、穿戴设备在z轴方向上的加速度值、穿戴设备绕x轴旋转的角速度、穿戴设备绕y轴旋转的角速度和穿戴设备绕z轴旋转的角速度计算第一有效值和第二有效值，且本实施例预设了第一预设阈值和第二预设阈值，当第一有效值大于第一预设阈值且第二有效值也大于第二预设阈值时，则意味着当前传感信号是用户在做动作时产生的，则确定当前传感信号有效。

若所述第一有效值小于第一预设阈值或所述第二有效值小于第二预设阈值时，确定所述当前传感信号无效，将所述当前传感信号丢弃。

若是第一有效值小于第一预设阈值或是第二有效值小于第二预设阈值，则意味着当前传感信号是用户未做动作时产生的，当前传感信号是无效的，丢弃当前传感信号，无需进行下一步处理。

步骤103，若所述当前传感信号有效，则判断所述当前传感信号与前一传感信号是否连续，所述前一传感信号为上一个保存的传感信号，且所述前一传感信号中包含多个采样点的数据和该多个采样点中第一个采样点的时间戳。

若所述当前传感信号有效则判断当前传感信号与前一传感信号是否连续，前一传感信号是前一个已保存的传感信号，且前一传感信号中包含多个采样点的数据以及该多个采样点中第一个采样点的时间戳，该时间戳能够表示前一传感信号中包含多个采样点的数据中第一个采样点的数据被采集时的时间信息。

步骤104，若所述当前传感信号与前一传感信号连续，则将所述当前传感信号中包含的第一个采样点的时间戳去除后，将当前传感信号与前一传感信号合并并保存。

若当前传感信号与前一传感信号连续，则将当前传感信号与前一传感信号合并并保存，合并后的传感信号中的所有采样点的时间戳都可以通过前一传感信号中保存的前一传感信号中包含多个采样点的数据中第一个采样点的时间戳和采样率计算得到，所以不用再去保存当前传感信号包含的多个采样点的数据中第一个采样点的时间戳，直接将当前采样信号与前一采样信号合并后进行保存即可。

在步骤103中，所述判断所述当前传感信号与前一传感信号是否连续，若所述当前传感信号与前一传感信号不连续时，在一可实施方式中，将当前传感信号和第一个采样点的时间戳进行保存；

若是当前传感信号与前一传感信号不连续，则将当前传感信号中包含的多个采样点数据和该多个采样点中第一个采样点的时间戳一同保存。

在步骤104中，所述将当前传感信号与前一传感信号合并并保存后，在一可实施方式中，若所述穿戴设备的数据存储量到达预设阈值，则穿戴设备将存储的数据上传到云端服务器。

若穿戴设备的数据存储量到达预设阈值，即穿戴设备中的存储设备已经满了，那么穿戴设备会将存储设备中存储的所有数据上传到云端服务器里进行应用和分析；

若是用户需要对穿戴设备刚采集的数据进行查看，也可以手动对穿戴设备中的存储设备存储的所有数据上传到云端服务器里进行查看。

而当将传感信号数据上传到云端服务器后，若是需要传感信号包含的多个采样点中第N个采样点的时间戳，那么可根据公式

上述方案中，通过判断穿戴设备是否已穿戴来去除穿戴设备未被用户穿戴时的数据，通过计算当前传感信号的第一有效值与第二有效值并和第一预设阈值与第二预设阈值进行对比来去除无效的数据，降低了存储六轴传感数据所需的存储空间，而判断当前传感信号与前一传感信号是否连续，若连续则将当前传感信号合并到前一传感信号后一起保存，减少了保存当前传感信号时间戳的步骤，提高了存储传感信号的效率，而当穿戴设备中存储的数据到达了存储阈值时再自动上传云端服务器，避免了实时传输数据从而持续耗电，提高了穿戴设备的续航能力。

为了实现上述的方法，本发明实施例还提供了一种六轴传感信号的处理装置，如图2所示，包括：

采集模块10，采集当前传感信号，所述当前传感信号为六轴传感信号，所述当前传感信号中包含多个采样点的数据和该多个采样点中第一个采样点的时间戳；

判断模块20，用于判断所述当前传感信号是否有效；

所述判断模块20，还用于若所述当前传感信号有效，则判断所述当前传感信号与前一传感信号是否连续，所述前一传感信号为上一个保存的传感信号，且所述前一传感信号中包含多个采样点的数据和该多个采样点中第一个采样点的时间戳；

处理模块30，用于若所述当前传感信号与前一传感信号连续，则将所述当前传感信号中包含的第一个采样点的时间戳去除后，将当前传感信号与前一传感信号合并并保存。

其中，该装置还包括：

计算模块40，用于根据以下公式计算第一有效值：

其中，所述x为当前传感信号中包含的所述穿戴设备在x轴方向上的加速度值，所述y为当前传感信号中包含的所述穿戴设备在y轴方向上的加速度值，所述z为当前传感信号中包含的所述穿戴设备在z轴方向上的加速度值；

所述计算模块40，还用于根据以下公式计算第二有效值：

|roll|+|pitch|+|yaw|；

其中，所述roll为当前传感信号中包含的所述穿戴设备绕x轴旋转的角速度，所述pitch为当前传感信号中包含的所述穿戴设备绕y轴旋转的角速度，所述yaw为当前传感信号中包含的所述穿戴设备绕z轴旋转的角速度；

所述判断模块20，还用于若所述第一有效值大于第一预设阈值且所述第二有效值也大于第二预设阈值，则确定所述当前传感信号有效。

其中，所述处理模块30，还用于在所述第一有效值小于第一预设阈值或所述第二有效值小于第二预设阈值时，确定所述当前传感信号无效，将所述当前传感信号丢弃。

其中，所述处理模块30，还用于当所述当前传感信号与前一传感信号不连续时，将当前传感信号和第一个采样点的时间戳进行保存。

其中，所述处理模块30，还用于当所述穿戴设备的数据存储量到达预设阈值时，将存储的数据上传到云端服务器。

除了上述方法和设备以外，本申请的实施例还可以是计算机程序产品，其包括计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本申请各种实施例的方法中的步骤。

所述计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本申请实施例操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。

此外，本申请的实施例还可以是计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本申请各种实施例的方法中的步骤。

所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理，但是，需要指出的是，在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。

本申请中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“如但不限于”，且可与其互换使用。

还需要指出的是，在本申请的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。

提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本申请。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此，本申请不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。