Real-Time Human Foot Motion Localization Algorithm With Dynamic Speed

惯性测量装置 卡尔曼滤波器 计算机科学 计算机视觉 人工智能 步态 可穿戴计算机 算法 职位(财务) 噪音(视频) 惯性导航系统 运动捕捉 基本事实 运动(物理) 惯性参考系 图像(数学) 物理 嵌入式系统 生物 量子力学 生理学 经济 财务
作者
Luan Van Nguyen,Hung Manh La
出处
期刊:IEEE Transactions on Human-Machine Systems [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:46 (6): 822-833 被引量:28
标识
DOI:10.1109/thms.2016.2586741
摘要

One challenging problem for human-machine systems is to accurately estimate the position, velocity, and attitude of human foot motion, using an inertial measurement unit (IMU) sensor. This is particularly so in large environments affected by local magnetic disturbances. In this paper, we propose an algorithm that not only handles this problem, but also works efficiently in real time. The novelty of this paper lies mainly in two contributions: First, we propose a dynamic gait phase detection (GPD) method that can detect human foot gait phase with high accuracy (2.78% errors) in dynamic speeds of human foot motion, such as walking or running; second, we integrate an inertial navigation system, a GPD, a zero velocity update, and an extended Kalman filter in real time. The system can, thus, handle the IMU drift problem, as well as noise, for high-accuracy localization both indoors (0.375% errors) and outdoors (0.55% errors). To validate the proposed algorithm, we apply the motion-tracking system (MTS-ground truth), and the results show that 93.7% of the proposed algorithm's results converge on the MTS's results within a distance of less than 7.5 cm. Hence, the proposed algorithm can be embedded in wearable sensor devices for practical applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
伯丛筠发布了新的文献求助10
刚刚
白bai完成签到 ,获得积分10
1秒前
情怀应助D.lon采纳,获得10
1秒前
3秒前
4秒前
4秒前
4秒前
啦啦啦发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
EMP发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
超级花生完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
guess完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
简生发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
cong1216完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
josiko完成签到,获得积分10
8秒前
迷路的帽子完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
菜狗应助宇航采纳,获得10
9秒前
JCenter完成签到,获得积分20
9秒前
10秒前
康利文发布了新的文献求助10
10秒前
wangmeili发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
Sky_Light发布了新的文献求助100
11秒前
11秒前
11秒前
神勇的砖头完成签到,获得积分10
11秒前
bkagyin应助妮儿采纳,获得10
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
HYDROLYSE ACIDE DE QUELQUES DIOXASPIROCYCLANES 1314
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7746178
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9294054
关于积分的说明 20223336
捐赠科研通 7326031
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3308059
关于科研通互助平台的介绍 2460040
邀请新用户注册赠送积分活动 2319591