一种短步长确定方法、装置、电子设备及存储介质

本发明涉及行人导航定位，具体而言，涉及一种短步长确定方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、步态冻结(freezing of gait,fog)是一种阵发性步态障碍，通常发生在帕金森病的晚期，其特征包括突然的行走中断和严重的运动困难，并增加跌倒的风险。由于fog的病理生理学和神经机制不明，目前仍缺乏高效、长效的药物治疗与康复手段。

2、近些年来的研究表明，视觉提示技术可改善与调控fog步态，视觉提示技术通过估算患者的行走步长，并利用可穿戴设备向患者发送视觉提示，以对患者的步态进行调控，从而提高fog患者行走时的步速和步长。

3、现有的视觉提示技术在估算步长时，需要用户穿戴多个传感器，并将传感器放置于身体上尽可能不发生方向变化的部位，如骨盆和腰部，并利用多个传感器收集的数据估算步长。一方面，多个传感器采集的数据较多，降低了数据处理效率，增加了步长估算时间，另一方面上述的视觉提示技术可以准确地估算正常人在60厘米至80厘米的行走步长，却无法准确地估算用户在30厘米及30厘米以下短步长。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供一种短步长确定方法、装置、电子设备及存储介质。

2、根据本发明的第一方面，本发明提供一种短步长确定方法，应用于包括摄

3、像头和惯性检测单元的智能穿戴设备，包括：

4、获取所述智能穿戴设备对应的用户在行走过程中所述摄像头采集的图像数据和所述惯性检测单元采集的加速度数据；

5、对所述加速度数据进行峰值检测，确定多个目标峰值点；

6、根据多个所述目标峰值点中相邻两个所述目标峰值点分别对应的时间戳，在所述图像数据中确定相邻两个图像帧，其中，所述相邻目标峰值点用于表示一步；

7、根据所述相邻两个所述图像帧之间的位置差异，确定所述相邻两个所述目标峰值点之间的位移距离，以确定所述用户在行走时的所述短步长。

8、可选地，所述加速度数据包括多个采样点加速度，每个所述采样点加速度包括x轴加速度、y轴加速度和z轴加速度加速度数据；

9、所述对所述加速度数据进行峰值检测，确定多个目标峰值点，包括：

10、根据所述x轴加速度、所述y轴加速度和所述z轴加速度，确定所述加速度数据中各个采样点对应的范数；

11、根据所述范数，确定范数加速度数据；

12、对所述范数加速度数据进行峰值检测，确定多个峰值点；

13、在检测到所述峰值点的所述范数大于预设范数的情况下，确定所述峰值点为所述目标峰值点。

14、可选地，所述对所述加速度数据进行峰值检测，确定多个目标峰值点，还包括：

15、对所述范数加速度数据进行一阶低通滤波，确定目标范数加速度数据，并对所述目标范数加速度数据进行峰值检测，确定多个所述峰值点。

16、可选地，相邻两个所述目标峰值点包括第一目标峰值点和第二目标峰值点，相邻两个所述图像帧包括第一图像帧和第二图像帧；

17、所述根据所述目标峰值点中相邻两个所述目标峰值点分别对应的时间戳，在所述图像数据中确定相邻两个图像帧，包括：

18、获取所述图像数据中各个所述图像帧的图像时间戳；

19、确定与第一时间戳对应的所述图像时间戳，将所述图像时间戳对应的所述图像帧确定为第一图像帧，其中，所述第一时间戳为所述第一目标峰值点的时间戳；

20、确定与第二时间戳对应的所述图像时间戳，将所述图像时间戳对应的所述图像帧确定为第二图像帧，其中，所述第二时间戳为所述第二目标峰值点的时间戳；

21、根据所述第一图像帧和所述第二图像帧，确定相邻两个所述图像帧。

22、可选地，所述根据相邻两个所述图像帧之间的位置差异，确定相邻两个所述目标峰值点之间的位移距离，以确定所述用户在行走时的所述短步长，包括：

23、获取第一图像帧的第一位置数据和第二图像帧的第二位置数据，其中，所述第一位置数据和所述第二位置数据之间的坐标系是不同的；

24、根据所述第一位置数据和所述第二位置数据之间差异，确定相邻两个所述目标峰值点之间的所述位移距离，以确定所述用户在行走时的所述短步长。

25、可选地，所述位置数据包括摄像头位姿和旋转矩阵四元数，所述位置数据包括所述第一位置数据和所述第二位置数据；

26、所述根据所述第一位置数据和所述第二位置数据之间差异，确定所述相邻目标峰值点之间的位移距离，以确定所述用户在行走时的所述短步长，包括：

27、根据所述第一位置数据中的第一摄像头位姿和第一旋转矩阵四元数，确定所述第一摄像头位姿在目标坐标系下的目标摄像头位姿，其中，所述目标坐标系为第二图像帧所在的坐标系；

28、根据所述目标摄像头位姿和第二摄像头位姿之间的距离，确定相邻两个所述目标峰值点之间的所述位移距离，以确定所述用户在行走时的所述短步长。

29、可选地，所述根据所述目标摄像头位姿和第二摄像头位姿之间的距离，确定所述相邻目标峰值点之间的所述位移距离，包括：

30、确定所述目标摄像头位姿和所述第二摄像位姿之间的绝对差；

31、将所述绝对差确定为所述位移距离。

32、第二方面，本发明提供一种短步长确定装置，应用于包括摄像头和惯性检测单元的智能穿戴设备，包括：

33、获取模块，用于获取所述智能穿戴设备对应的用户在行走过程中所述摄像头采集的图像数据和所述惯性检测单元采集的加速度数据；

34、检测模块，用于对所述加速度数据进行峰值检测，确定多个目标峰值；

35、确定模块，用于根据所述目标峰值点中相邻两个所述目标峰值点分别对应的时间戳，在所述图像数据中确定相邻两个图像帧，其中，所述相邻两个所述目标峰值点用于表示一步；

36、步长模块，用于根据相邻两个所述图像帧之间的位置差异，确定相邻两个所述目标峰值点之间的位移距离，以确定所述用户在行走时的所述短步长。

37、第三方面，本发明提供一种电子设备，所述电子设备包括存储器、处理器，所述存储器用于存储可在处理器上运行的计算机指令，所述处理器用于在执行所述计算机指令时基于第一方面所述的短步长确定方法。

38、第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现第一方面所述的短步长确定方法。

39、本发明提供的技术方案可以包括以下有益效果：

40、本发明提供的短步长确定方法，首先获取智能穿戴设备对应的用户在行走时摄像头采集的图像数据和惯性检测单元检测的加速度数据，进一步地，通过对加速度数据进行峰值检测，确定多个目标峰值点，以利用多个目标峰值点对步伐进行分割，从而确定一步的起点和终点，进一步地，利用相邻两个目标峰值点对应的时间戳，确定相邻两个图像帧，从而确定一步的起点图像帧和终点图像帧，最后通过相邻两个图像帧之间的位置差异，确定一步的短步长。本发明通过利用摄像头采集的图像数据和惯性检测单元检测的加速度数据对短步长进行估算，有效的避免了现有技术中需要佩戴多个传感器进行采集数据以步长进行估算的问题，进而降低数据采集量，提高了数据处理效率，同时通过利用相邻图像帧之间的位置差异确定短步长，提高了短步长估算的准确率，有效的避免了现有技术中无法对短步长进行准确估算的问题。