秋季检测的Kalman滤波器传感器融合:加速度计 陀螺仪



我试图了解传感器融合的过程,并与之一起进行Kalman过滤。

我的目标是使用加速度计和陀螺仪检测设备的跌落。

在诸如此类的大多数论文中,它都提到了如何克服漂移由于陀螺仪和由于加速度计引起的噪声。最终,传感器融合为我们提供了更好地测量滚动,俯仰和偏航,而不是更好的加速度。

是否有可能通过传感器融合获得更好的'加速结果',然后将其用于"秋季检测"?,因为只有更好的滚动,偏航和音高不足以检测跌落。

但是,该来源建议使用Kalman滤波器单独使用Kalman滤波器平滑加速度计(AX,AY,AZ)和陀螺仪(GX,GY,GZ),并使用某些分类算法(例如K-NN算法或聚类)使用受监管的学习来检测跌落。

分类部分不是我的问题,是我要融合传感器(3D加速度计和3D陀螺仪)或分别使传感器平滑,而我的目标是检测到跌落的目标。

几个澄清

  1. Kalman滤波器通常用于执行传感器融合以进行位置和方向估计,通常将IMU(ACCEL和GYRO)与一些无腐烂的绝对测量(计算机视觉,GPS)相结合

  2. 免费过滤器,通常通过将加速(嘈杂但非滴灌)和陀螺仪(准确但漂移)组合来具有良好的方向估计。使用ACCEL并与陀螺仪结合使用,可以具有相当良好的方向估计。您可以使用陀螺仪视为主要的方向估计,但使用ACCEL进行纠正。

对于使用IMU进行秋季检测的应用,我相信加速度非常重要。没有已知的方法可以"纠正"加速度阅读,而对这种方式进行思考可能是错误的方法。我的建议是将加速度用作系统的输入之一,收集大量数据模拟秋季情况,您可能会惊讶地发现那里有很多可行的信号。

我认为您不需要使用KF检测秋季检测。使用简单的加速度计能够检测设备的掉落。如果将低通滤波器应用于平滑加速度计,并检查总加速度是否接近零(在Free Fall设备中使用-g(9.8 m/s2)ACC)持续超过某些持续时间,则可以检测到秋季。上述方法的问题是,如果设备快速旋转,则加速度不会接近零。对于强大的解决方案,您可以实现简单的补充(搜索Mahony)过滤器,而不是为此应用程序。

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