一种数据处理方法与第一终端设备的制作方法
【专利摘要】本发明实施例提供一种数据处理方法与终端设备，涉及电子【技术领域】，能够提高终端设备的定位精度。该数据处理方法应用于终端设备，所述终端设备包括第一传感器和第二传感器，其中，所述第一传感器和所述第二传感器不同，所述方法包括：当所述终端设备发生空间变化时，通过所述第一传感器获得所述终端设备的第一空间变化数据；通过所述第二传感器获得所述终端设备的第二空间变化数据；处理所述第一空间变化数据和所述第二空间变化数据，获得第三空间数据，其中，所述第三空间数据为体现所述终端设备的所述空间变化的综合数据。本发明实施例提供的数据处理方法与终端设备用于终端设备的空间定位。
【专利说明】一种数据处理方法与第一终端设备
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及电子【技术领域】，尤其涉及一种数据处理方法与第一终端设备。
【背景技术】
[0002]现有技术中，如空中鼠标(Air mouse)或者智能电视遥控器等终端设备在实现远距离无接触的界面操作和控制时，通常采用一个或者多个MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems,微机电系统)传感器,如加速度计、陀螺仪和电子罗盘等等，作为感知器来推测终端设备的运动，从而达到控制远方设备的界面显示或者菜单浏览的作用。但是，由于MEMS传感器灵敏度较低，对小范围或小幅度的运动感知较差，因此终端设备的定位精度较低。
【发明内容】
[0003]本发明的实施例提供一种数据处理方法与第一终端设备，能够提高该第一终端设备的定位精度。
[0004]为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案:
[0005]一方面，提供一种数据处理方法，应用于终端设备，所述终端设备包括第一传感器和第二传感器，其中，所述第一传感器和所述第二传感器不同，所述方法包括:
[0006]当所述终端设备发生空间变化时，通过所述第一传感器获得所述终端设备的第一空间变化数据；
[0007]通过所述第二传感器获得所述终端设备的第二空间变化数据；
[0008]处理所述第一空间变化数据和所述第二空间变化数据，获得第三空间数据，其中，所述第三空间数据为体现所述终端设备的所述空间变化的综合数据。
[0009]—方面，提供一种终端设备，其特征在于，包括:
[0010]第一传感器，用于当所述终端设备发生空间变化时，获得所述终端设备的第一空间变化数据；
[0011]第二传感器，用于当所述终端设备发生空间变化时，获得所述终端设备的第二空间变化数据；
[0012]第一处理单元，用于处理所述第一空间变化数据和所述第二空间变化数据，其中，获得第三空间数据，所述第三空间数据为体现所述终端设备的所述空间变化的综合数据。
[0013]本发明实施例提供一种数据处理方法与终端设备，该数据处理方法应用于终端设备，所述终端设备包括第一传感器和第二传感器，其中，所述第一传感器和所述第二传感器不同，所述方法包括:当所述终端设备发生空间变化时，通过所述第一传感器获得所述终端设备的第一空间变化数据；通过所述第二传感器获得所述终端设备的第二空间变化数据；处理所述第一空间变化数据和所述第二空间变化数据，获得第三空间数据，其中，所述第三空间数据为体现所述终端设备的所述空间变化的综合数据。这样一来，相较于现有技术只获取第一空间变化数据，本发明实施例不仅获取了第一空间变化数据和第二空间变化数据，还对两组数据进行处理得到确定终端设备的空间变化的综合数据，使得对终端设备的空间变化的定位更为准确，有效提高定位精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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。
[0015]图1为本发明实施例提供的一种数据处理方法流程图；
[0016]图2为本发明实施例提供的另一种数据处理方法流程图；
[0017]图3为本发明实施例提供的一种终端设备结构示意图；
[0018]图4为本发明实施例提供的另一种终端设备结构示意图；
[0019]图5为本发明实施例提供的又一种终端设备结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]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。
[0021]本发明实施例提供一种数据处理方法，应用于第一终端设备，所述第一终端设备包括第一传感器和第二传感器，其中，所述第一传感器和所述第二传感器不同，如图1所示，所述方法包括:
[0022]S101、当第一终端设备发生空间变化时，通过第一传感器获得所述第一终端设备的第一空间变化数据。
[0023]上述空间变化可以包括第一终端设备的姿态和位置等的变化，其中，姿态变化为第一终端设备空间姿态的变化，如旋转一定角度位置变化，位置变化为第一终端设备空间位置的变化，如上、下、左、右的移动。具体的，可以通过所述第一传感器直接获得所述第一终端设备的第一空间变化数据，该第一传感器可以为MEMS传感器，如加速度计、陀螺仪和电子罗盘等等，将获取的第一空间变化数据采用数字或者坐标等等的方式直接表示出来。
[0024]S102、通过第二传感器获得第一终端设备的第二空间变化数据。
[0025]具体的，首先，可以通过所述第二传感器获得所述第二空间变化数据的关联数据；然后，通过处理所述关联数据获取所述第二空间变化数据。
[0026]S103、处理第一空间变化数据和第二空间变化数据，获得第三空间数据，其中，所述第三空间数据为体现所述第一终端设备的所述空间变化的综合数据。
[0027]具体的，可以将所述第一空间变化数据和所述第二空间变化数据进行数据融合处理，获得所述第三空间数据。
[0028]这样一来，相较于现有技术只获取第一空间变化数据，本发明实施例不仅获取了第一空间变化数据和第二空间变化数据，还对两组数据进行处理得到确定第一终端设备的空间变化的综合数据，使得对第一终端设备的空间变化的定位更为准确，有效提高定位精度。
[0029]示例的，本发明实施例中的第一终端设备可以是手机、掌上电脑等终端设备，该第一终端设备根据第三空间数据生成控制命令，并根据该控制命令进行相关动作的执行，示例的，如向固定方向摇动手机，该手机执行更换屏保、主题或停止播放音乐等等动作。
[0030]本发明实施例中的第一终端设备也可以是遥控设备，可以用来控制电视机、音响等第二终端设备，该第一终端设备根据第三空间数据生成控制命令，并将该控制命令发送至第二终端设备，使得该第二终端设备执行上述控制命令。特别的，遥控设备也可以直接将第三空间数据发送至第二终端设备，由该第二终端设备进行后续处理，并执行相应动作。
[0031]示例的，本发明实施例中以第一终端设备为遥控设备为例，如图2所示，当第一终端设备发生空间变化时，本发明实施例提供的数据处理方法具体步骤如下:
[0032]S201、通过MEMS传感器获得所述第一终端设备的第一空间变化数据。
[0033]MEMS传感器可以为加速度计、陀螺仪和电子罗盘等等。
[0034]若该MEMS传感器为加速度计，则该第一空间变化数据为第一终端设备的加速度值。
[0035]若该MEMS传感器为陀螺仪，则该第一空间变化数据为第一终端设备转动的角度。
[0036]若该MEMS传感器为电子罗盘，则该第一空间变化数据可以为第一终端设备转动的角度。特别的，该MEMS传感器还可以为GPS (Global Positioning System,全球定位系统)与电子罗盘组成的装置，则该第一空间变化数据为GPS定位信息与电子罗盘信息综合的直观数据。
[0037]上述第一空间变化数据为第一终端设备自身运动状态的数据，即第一终端设备的参照系为第一终端设备自身。
[0038]S202、通过第二传感器获得第一终端设备的第二空间变化数据。
[0039]所述第二传感器可以为2D摄像头和/或光流传感器。首先，可以通过2D摄像头和/或光流传感器获取所述第一终端设备周围环境中的图像信息；然后，确定环境特征?’最后，根据所述环境特征在所述图像信息中连续N帧图像中的变化，确定第二空间变化数据，所述N≥2。
[0040]上述2D摄像头为视频输入设备，当该第二传感器为2D摄像头时，首先，可以通过所述2D摄像头获得第一终端设备在周围环境中的图像信息，然后将该图像信息进行处理获得第二空间变化数据，该第二空间变化数据可以采用基于视觉的算法来获取，例如，采用目标检测与跟踪技术(Object Detection and Tracking)对上述图像信息进行处理,首先，可以确定环境特征，该环境特征通常为固定物体，所述环境特征可以包括所述第二终端设备，如电视，也可以为其他的固定物体，如家具或墙面等等，然后通过跟踪环境特征，判断周围环境在2D摄像头获得的图像信息中连续几帧图像中的变化，并根据变化的情况来推断出2D摄像头在位置和角度上的变化，并将该位置和角度上的变化通过具体数值等表示得到第二空间变化数据。特别的，上述2D摄像头可以位于第一终端设备的顶部和/或底部，以便于图像信息的采集。
[0041]光流是空间运动物体在观测成像面上的像素运动的瞬时速度，在实际应用中，光流传感器首先获取所述第一终端设备周围环境中的图像信息，然后确定环境特征，所述环境特征可以包括所述第二终端设备，如电视，也可以为其他的固定物体，如家具或墙面等等，通过给图像中的每一个像素点赋予一个速度矢量，形成了一个图像运动场，在运动的一个特定时刻，图像上的点与三维物体上的点一一对应，这种对应关系可由投影关系得到，根据各个像素点的速度矢量特征，可以根据所述环境特征在所述图像信息中连续N帧图像中的变化，对图像进行动态分析。如果图像中没有相对于环境特征运动的物体，则光流矢量在整个图像区域是连续变化的。当图像中有相对于环境特征运动的物体时，运动物体和环境特征存在相对运动，运动物体所形成的速度矢量必然和环境特征速度矢量不同，从而检测出运动物体及位置。光流传感器依据的光流法中光流不仅携带了运动物体的运动信息，而且还携带了有关景物三维结构的信息，它能够在不知道场景的任何信息的情况下，检测出运动对象，这里运动物体为第一终端设备本身。获得光流后，可以根据计算光流得到第二空间变化数据。
[0042]上述第二空间变化数据为第一终端设备相对于周围环境的运动状态数据，即第一终端设备的参照物为周围环境中的物体。
[0043]S203、处理第一空间变化数据和第二空间变化数据，获得第三空间数据。
[0044]示例的，可以将体现第一终端设备自身运动状态的第一空间变化数据和体现第一终端设备相对于周围环境的运动状态数据的第二空间变化数据进行数据融合处理，获得所述第三空间数据。该数据融合处理使得第一空间变化数据和第二空间变化数据达到了一个互相补偿的效果，降低两者的误差，得到的第三空间数据较单独的第一空间变化数据或第二空间变化数据更为精确。
[0045]需要说明的是，该第三空间数据可以是位于相对参照系的数据，该相对参照系可以是以第一终端设备所处的空间建立的三维坐标系，该第三空间数据以上述三维坐标系中坐标表示；该第三空间数据也可以是位于绝对参照系的数据，该绝对参照系可以为地球为绝对参照物建立的坐标系等，该第三空间数据以该坐标系中坐标表示或者以经度纬度表
/Jn ο
[0046]特别的，所述数据融合处理可以通过多种数字滤波算法实现。
[0047]示例的，该数字滤波算法可以为EKF(Extended Kalman Filter,扩展卡尔曼滤波)。卡尔曼滤波是一种高效率的递归滤波器(自回归滤波器)，扩展卡尔曼滤波EKF可以将非线性系统线性化，然后进行卡尔曼滤波。在本发明实施例中，可以将第一空间变化数据和第二空间变化数据以状态方程或测量方程的形式呈现，然后对该状态方程或测量方程采用EKF，得到第三空间数据，所述第三空间数据为确定所述第一终端设备的所述空间变化的综合数据。
[0048]特别的，上述数字滤波算法还可以为粒子滤波(particle filter)算法或加权平均法，其中，粒子滤波算法为多个传感器进行数据融合的常见方法，而采用加权平均法来实现第一空间变化数据和第二空间变化数据的数据融合过程较为简单。
[0049]S204、依据所述第三空间变化数据生成控制命令。
[0050]该第一终端设备根据第三空间数据生成控制命令，该控制命令可以根据具体场景控制第二终端设备的菜单、光标等等的移动。
[0051]S205、发送所述控制命令至第二终端设备，使得所述第二终端设备响应所述控制命令。
[0052]该第二终端设备与第一终端设备可以通过红外或者蓝牙等进行无线通信，第二终端设备接收到所述控制命令后，响应该控制命令，做出相应的动作，如菜单、光标等等的移动。
[0053]需要说明的是，本发明实施例提供的数据处理方法步骤的先后顺序可以进行适当调整，步骤也可以根据情况进行相应增减，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化的方法，因此不再赘述。
[0054]本发明实施例提供的数据处理方法，相较于现有技术只获取第一空间变化数据，本发明实施例不仅获取了第一空间变化数据和第二空间变化数据，还对两组数据进行处理得到确定第一终端设备的空间变化的综合数据，使得对第一终端设备的空间变化的定位更为准确，有效提高定位精度。
[0055]本发明实施例提供一种第一终端设备30，如图3所示，包括:
[0056]第一传感器301，用于当所述第一终端设备发生空间变化时，获得所述第一终端设备的第一空间变化数据；
[0057]第二传感器302，用于当所述第一终端设备发生空间变化时，获得所述第一终端设备的第二空间变化数据；
[0058]第一处理单元303，用于处理所述第一空间变化数据和所述第二空间变化数据，获得第三空间数据，其中，所述第三空间数据为体现所述第一终端设备的所述空间变化的综合数据。
[0059]本发明实施例提供的第一终端设备，相较于现有技术只获取第一空间变化数据，本发明实施例不仅通过第一传感器获取了第一空间变化数据和第二传感器获取了第二空间变化数据，还通过第一处理单元对两组数据进行处理得到确定第一终端设备的空间变化的综合数据，使得对第一终端设备的空间变化的定位更为准确，有效提高定位精度。
[0060]进一步的，所述第一传感器301可以为MEMS传感器。所述第一传感器301具体用于:直接获得所述第一终端设备的第一空间变化数据。
[0061]所述第二传感器302可以为2D摄像头和/或光流传感器。所述第二传感器302具体用于:获得所述第二空间变化数据的关联数据；通过处理所述关联数据获取所述第二空间变化数据。获取所述第一终端设备周围环境中的图像信息；确定环境特征；根据所述环境特征在所述图像信息中连续N帧图像中的变化，确定第二空间变化数据，所述N > 2。其中，所述环境特征可以包括所述第二终端设备。
[0062]所述第一处理单元303具体用于:将所述第一空间变化数据和所述第二空间变化数据进行数据融合处理，获得所述第三空间数据。
[0063]在实际应用中，本发明实施例提供的第一终端设备可以如图4所示，假设第一传感器301由加速度计3011、陀螺仪3012和磁力计3013组成，第二传感器302为2D摄像头3021或光流传感器3021，加速度计3011提供第一终端设备的空间加速度数据、陀螺仪3012提供第一终端设备的空间角度数据和磁力计3013提供第一终端设备的空间磁力数据，然后通过第二处理单元304对这些数据进行前期处理，2D摄像头3021或光流传感器3021提供第一终端设备的图像信息，然后通过第三处理单元305对这些图像信息进行前期处理，最后经过第二处理单元304处理后的数据与经过第三处理单元305处理后的图像信息通过第一处理单元303进行数据融合处理，最终输出的数据为第三空间数据。特别的，上述第二处理单元304和第三处理单元305可以集成在第一处理单元303上。[0064]示例的，本发明实施例中的第一终端设备30可以是遥控设备，可以用来控制电视机、音响等第二终端设备，该第一终端设备根据第三空间数据生成控制命令，并将该控制命令发送至第二终端设备，使得该第二终端设备执行上述控制命令。特别的，遥控设备也可以直接将第三空间数据发送至第二终端设备，由该第二终端设备进行后续处理，并执行相应动作。
[0065]特别的，如图5所示，第一终端设备30还可以包括:
[0066]第二处理单元304，用于依据所述第三空间变化数据生成控制命令；
[0067]发送单元305，用于发送所述控制命令至第二终端设备，使得所述第二终端设备响应所述控制命令。
[0068]所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的设备和传感器的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0069]在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元或传感器的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0070]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单元来实现本实施例方案的目的。
[0071]另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理包括，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
[0072]本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括:R0M、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0073]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种数据处理方法，应用于第一终端设备，其特征在于，所述第一终端设备包括第一传感器和第二传感器，其中，所述第一传感器和所述第二传感器不同，所述方法包括: 当所述终端设备发生空间变化时，通过所述第一传感器获得所述终端设备的第一空间变化数据； 通过所述第二传感器获得所述终端设备的第二空间变化数据； 处理所述第一空间变化数据和所述第二空间变化数据，获得第三空间变化数据，其中，所述第三空间变化数据为体现所述终端设备的所述空间变化的综合数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括: 依据所述第三空间变化数据生成控制命令； 发送所述控制命令至第二终端设备，使得所述第二终端设备响应所述控制命令。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于， 所述通过所述第一传感器获得所述终端设备的第一空间变化数据包括: 通过所述第一传感器直接获得所述终端设备的第一空间变化数据； 所述通过所述第二传感器获得所述终端设备的第二空间变化数据包括: 通过所述第二传感器获得所述第二空间变化数据的关联数据； 通过处理所述关联数据获取所述第二空间变化数据。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于， 所述通过所述第二传感器获得所述第二空间变化数据的关联数据包括: 通过2D摄像头和/或光流传感器获取所述第一终端设备周围环境中的图像信息； 所述通过处理所述关联数据获取所述第二空间变化数据包括: 确定环境特征； 根据所述环境特征在所述图像信息中连续N帧图像中的变化，确定第二空间变化数据,所述N≥2。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于， 所述环境特征包括所述第二终端设备。
6.根据权利要求1至5任意一项权利要求所述的方法，其特征在于， 所述处理所述第一空间变化数据和所述第二空间变化数据，获得第三空间数据包括:将所述第一空间变化数据和所述第二空间变化数据进行数据融合处理，获得所述第三空间数据。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于， 所述数据融合处理为扩展卡尔曼滤波EKF。
8.一种第一终端设备，其特征在于，包括: 第一传感器，用于当所述第一终端设备发生空间变化时，获得所述第一终端设备的第一空间变化数据； 第二传感器，用于当所述第一终端设备发生空间变化时，获得所述第一终端设备的第二空间变化数据； 第一处理单元，用于处理所述第一空间变化数据和所述第二空间变化数据，获得第三空间数据，其中，所述第三空间数据为体现所述第一终端设备的所述空间变化的综合数据。
9.根据权利要求8所述的第一终端设备，其特征在于，所述第一终端设备还包括:第二处理单元，用于依据所述第三空间变化数据生成控制命令； 发送单元，用于发送所述控制命令至第二终端设备，使得所述第二终端设备响应所述控制命令。
10.根据权利要求8所述的第一终端设备，其特征在于， 所述第一传感器具体用于: 直接获得所述第一终端设备的第一空间变化数据； 所述第二传感器具体用于: 获得所述第二空间变化数据的关联数据； 通过处理所述关联数据获取所述第二空间变化数据。
11.根据权利要求10所述的第一终端设备，其特征在于， 所述第二传感器具体用于: 获取所述第一终端设备周围环境中的图像信息； 确定环境特征； 根据所述环境特征在所述图像信息中连续N帧图像中的变化，确定第二空间变化数据,所述N≥2。
12.根据权利要求11`所述的第一终端设备，其特征在于， 所述环境特征包括所述第二终端设备。
13.根据权利要求8至12任意一项权利要求所述的第一终端设备，其特征在于，所述第一处理单元具体用于: 将所述第一空间变化数据和所述第二空间变化数据进行数据融合处理，获得所述第三空间数据。
14.根据权利要求13所述的第一终端设备，其特征在于， 所述第一传感器为微机电系统MEMS传感器； 所述第二传感器为2D摄像头和/或光流传感器。
【文档编号】G06F3/01GK103677225SQ201210322395
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月3日 优先权日:2012年9月3日
【发明者】薛苏葵 申请人:联想(北京)有限公司