一种用于手势识别的动作捕捉手套及其校准方法与流程

技术特征：

1.一种用于手势识别的动作捕捉手套，其特征在于，包括姿态传感模块、手套本体以及设置在手套本体末端的集线器，其中：

在所述手套本体的每个关节两端的手指部位均安装一个姿态传感模块；

所述姿态传感模块至少集成有一个三轴MEMS陀螺仪、三轴MEMS加速度计和三轴磁传感器及传感微处理器；所述三轴陀螺仪用于测量手部运动的角速度，三轴加速度计用于测量手部运动的加速度，三轴磁传感器用于测量手部运动时不同方位下的地磁场大小，传感微处理器用于融合多传感器测量的数据，得到手部各关节运动的姿态并输出姿态四元数。

所述每个姿态传感模块通过特殊引脚芯片封装插座与所述手套本体相连，所述特殊引脚芯片封装插座贴装在所述手套本体内部布置的软排线上，所述各姿态传感模块通过软排线与所述集线器相连。

2.如权利要求1所述的用于手势识别的动作捕捉手套，其特征在于，所述集线器内部集成有校准微处理器与信号发射模块，其中：

所述校准微处理器用于接收各姿态传感模块采集的各关节姿态四元数；

所述信号发射模块用于将所述各关节姿态四元数传输到相应的显示设备上，实现手势动作捕捉。

3.如权利要求2所述的用于手势识别的动作捕捉手套，其特征在于，所述校准微处理器还用于对所述各关节姿态四元数进行位置偏差校准。

4.如权利要求3所述的用于手势识别的动作捕捉手套，其特征在于，所述校准微处理器根据初始偏差四元数对所述各姿态传感模块采集的各关节姿态四元数进行位置偏差校准。

5.如权利要求4所述的用于手势识别的动作捕捉手套，其特征在于，所述校准微处理器根据五个手指自然并拢平放时各个关节局部坐标系下的理论初始四元数以及各姿态传感模块的输出四元数计算所述初始偏差四元数。

6.如权利要求4或5所述的用于手势识别的动作捕捉手套，其特征在于，所述初始偏差四元数为其中i＝1,2...16，所述为姿态传感模块的输出四元数，所述为五个手指自然并拢平放时各个关节局部坐标系下的理论初始四元数。

7.如权利要求1或2所述的用于手势识别的动作捕捉手套，其特征在于，所述姿态传感模块共有16个。

8.如权利要求1或2所述的用于手势识别的动作捕捉手套，其特征在于，15个姿态传感模块安置于每根手指关节之间，第16个姿态传感模块设置在手背或手掌处。

9.如权利要求1至8任一项用于手势识别的动作捕捉手套的校准方法，其特征在于，在手部手指运动过程中，通过惯性姿态传感模块测得的四元数得到真实的关节运动四元数i＝1,2...16，其中所述为初始偏差四元数。

10.如权利要求9所述的用于手势识别的动作捕捉手套的校准方法，其特征在于，所述所述为姿态传感模块的输出四元数，所述为五个手指自然并拢平放时各个关节局部坐标系下的理论初始四元数。