Xsens动捕:行人的预测与分析

据世界卫生组织统计,全球每年约有125万行人死于车祸。道路交通事故使大多数国家国内生产总值损失约3%,如果不进行治理,预计到2030年道路交通事故将成为第七大死因。

在制定保护行人道路安全政策时,不能忽视新兴的自动驾驶车辆。我们期待自动驾驶车辆能够解决一些导致行人死亡的因素,例如:超速和分心驾驶。然而行人的行为是复杂的,有时是随机和无序的,特别是在人口密集的市中心。因此,开发出能够预测行人意图的算法是当今汽车制造商面临的主要挑战。

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法国VEDECOM公司组建了一支跨学科科研团队解决这一问题,科研人员由人体运动学专家和计算机专家组成,目标是开发神经网络,按照已知的行人动作和姿态预测行人未来的运动轨迹。虽然步态实验室已经深入研究过人体运动,但研究行人的轨迹需要在真实的环境中进行动捕获得数据。所以我们在测试道路上使用了VEDECOM自动驾驶车辆原型进行科研工作。使用Xsens系统来捕捉行人的运动,可以轻松地将MVN Awinda与自动车辆上的其他传感器(例如相机和激光雷达)以及GPS数据同步。

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行人过街时的运动学测量数据有别于其他运动模式时的数据。传感器数据的融合有助于估计行人相对于车辆的位置和速度。目前,VEDECOM公司正在进行数据后处理。目标是让车辆嵌入式系统识别MVN捕捉到的行人过街运动模式。

### Xsens MVN系统Noraxon表面肌电同步操作的指南 Xsens MVN系统是一种基于惯性传感器的捉技术,能够实时捉人体运数据[^1]。而Noraxon表面肌电设备则专注于记录肌肉活的电信号。将这两种设备同步使用可以提供更全面的生物力学分析数据。然而,官方并未直接提供一份专门针对Xsens MVNNoraxon同步操作的手册,但可以根据以下方法实现同步: #### 同步原理 同步的关键在于时间戳对齐和触发信号。Xsens MVN支持通过外部触发器(如TTL信号)实现其他设备的时间同步[^2]。Noraxon设备同样具备接收外部触发信号的能力,因此可以通过硬件或软件的方式实现两者的同步。 #### 硬件同步方案 1. **外部触发器**:利用一个外部触发装置(例如光电门或按钮),同时向Xsens MVN和Noraxon设备发送同步信号。这需要确保触发器的输出符合两者的输入要求。 2. **连接方式**:Xsens MVN可通过其Sync In/Out接口接收外部触发信号[^3],而Noraxon设备通常支持类似的触发输入功能。 #### 软件同步方案 如果硬件同步不可行,也可以通过软件后处理实现数据同步: 1. **时间戳匹配**:在采集过程中,确保Xsens MVN和Noraxon设备均记录了精确的时间戳。之后通过编程脚本(如Python或MATLAB)对数据进行对齐[^4]。 ```python import numpy as np def align_data(mvn_timestamps, mvn_data, noraxon_timestamps, noraxon_data): # 使用插值方法对齐时间戳 aligned_noraxon_data = np.interp(mvn_timestamps, noraxon_timestamps, noraxon_data) return mvn_data, aligned_noraxon_data ``` 2. **标记事件**:在采集开始和结束时,手记录一个明确的事件(如按键或语音提示),作为两组数据的对齐参考点。 #### 注意事项 - 确保两套设备的采样率一致或成倍数关系,以便于后续的数据处理[^5]。 - 在实验设计中,尽量减少外部干扰因素对同步精度的影响。 ### 相关资源 - Xsens官方文档中有关Sync In/Out接口的详细说明[^6]。 - Noraxon用户手册中关于外部触发输入的部分[^7]。
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