專利名稱：利用計(jì)算設(shè)備計(jì)算代謝當(dāng)量的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用計(jì)算設(shè)備計(jì)算代謝當(dāng)量。
背景技術(shù)：
計(jì)算機(jī)游戲系統(tǒng)已經(jīng)演化為包括對(duì)體力有更高要求的活動(dòng)，尤其是配備有諸如深度相機(jī)之類的自然輸入設(shè)備的計(jì)算機(jī)游戲系統(tǒng)。因此，游戲?qū)τ讴`些用戶而言已經(jīng)成為某種形式的鍛煉。然而，這些用戶難以精確地弄清楚鍛煉的嚴(yán)酷程度，比如特定的鍛煉已經(jīng)燃燒了多少卡路里。ー種在先方案可以在被設(shè)計(jì)為模擬跑步的計(jì)算機(jī)游戲中找到。跑步游戲向用戶顯示跑步活動(dòng)的任務(wù)代謝當(dāng)量(MET)，該任務(wù)代謝當(dāng)量可以用于確定所燃燒的卡路里。然而，MET模型是任務(wù)專用的，并且因此該跑步游戲是構(gòu)建在跑步專用的MET模型上的，該MET模型僅能應(yīng)用于跑歩。任務(wù)專用的方案的缺點(diǎn)是，計(jì)算機(jī)游戲中的許多運(yùn)動(dòng)都是“非標(biāo)準(zhǔn)活動(dòng)”，并且不存在針對(duì)這些活動(dòng)的MET模型。此外，針對(duì)這些活動(dòng)定制設(shè)計(jì)MET模型將是昂貴得驚人的，并將耗費(fèi)大量的開發(fā)時(shí)間。出于該原因，大多數(shù)計(jì)算機(jī)游戲都不能為這樣的非標(biāo)準(zhǔn)活動(dòng)提供MET值或卡路里輸出估計(jì)，從而使萌芽中的基于計(jì)算機(jī)的鍛煉受挫。
發(fā)明內(nèi)容
在此提供了ー種供與計(jì)算設(shè)備一起使用的用于估計(jì)任務(wù)代謝當(dāng)量的方法。該方法包括從用戶的捕捉設(shè)備接收輸入；以及跟蹤該用戶的多個(gè)關(guān)節(jié)中的每個(gè)的位置。該方法還包括確定所述多個(gè)關(guān)節(jié)中的每個(gè)關(guān)節(jié)在第一幀與第二幀之間行進(jìn)的距離；以及基于該行進(jìn)的距離和在第一和第二幀之間的流逝時(shí)間來計(jì)算所述多個(gè)關(guān)節(jié)中的每個(gè)關(guān)節(jié)的水平速度和垂直速度。該方法還包括使用代謝等式估計(jì)任務(wù)代謝當(dāng)量的值，所述代謝等式包括所述多個(gè)關(guān)節(jié)中的每個(gè)關(guān)節(jié)的水平速度的分量和垂直速度的分量；以及輸出所述值以供顯
/Jn o提供本發(fā)明內(nèi)容以便以簡(jiǎn)化形式介紹將在以下具體實(shí)施方式
中進(jìn)ー步描述的ー些概念。本發(fā)明內(nèi)容并不g在標(biāo)識(shí)所要求保護(hù)主題的關(guān)鍵特征或必要特征，也不g在用于限制所要求保護(hù)主題的范圍。此外，所要求保護(hù)的主題不限于解決在本公開的任一部分中所提及的任何或所有缺點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)。
圖1是根據(jù)本公開的實(shí)施例查看所觀測(cè)的場(chǎng)景的示例性游戲系統(tǒng)的立體圖。圖2A示意性地示出所觀測(cè)場(chǎng)景中的由圖1的游戲系統(tǒng)用示例性骨架數(shù)據(jù)建模的人類目標(biāo)。圖2B示意性地示出了由圖1的游戲系統(tǒng)隨時(shí)間跟蹤的示例性骨架數(shù)據(jù)。圖3是示出了用于使用圖1的游戲系統(tǒng)來估計(jì)任務(wù)代謝當(dāng)量的方法的示例性實(shí)施例的流程圖。圖4是示出了用于使用圖1的游戲系統(tǒng)對(duì)用戶的多個(gè)關(guān)節(jié)中的每個(gè)進(jìn)行加權(quán)的方法的示例性實(shí)施例的流程圖。圖5是可用作圖1的游戲系統(tǒng)的計(jì)算系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將通過示例并參照所示的以上列出的實(shí)施例來描述本發(fā)明的各方面。圖1示出了用戶10所處的示例性3D交互空間100。圖1還示出了游戲系統(tǒng)12，其可使得用戶10能夠與視頻游戲交互。游戲系統(tǒng)102可被用于玩多種不同的游戲、播放一個(gè)或多個(gè)不同的媒體類型、和/或控制或操縱非游戲應(yīng)用和/或操作系統(tǒng)。游戲系統(tǒng)12可以包括游戲控制臺(tái)14和顯示設(shè)備16，該顯示設(shè)備16可用于向游戲玩家呈現(xiàn)游戲視覺。游戲系統(tǒng)12是ー種計(jì)算設(shè)備，其細(xì)節(jié)將參照?qǐng)D5予以描述?；氐綀D1，3D交互空間100還可以包括諸如相機(jī)之類的捕捉設(shè)備18，其可以耦合到游戲系統(tǒng)12。捕捉設(shè)備18例如可以是用于通過捕捉圖像來觀測(cè)3D交互空間100的深度相機(jī)。因此，捕捉設(shè)備18可以用于通過跟蹤用戶10的多個(gè)關(guān)節(jié)中的每個(gè)的位置來估計(jì)用戶10的任務(wù)代謝當(dāng)量(MET)。例如，捕捉設(shè)備18可以捕捉用戶的圖像，所述圖像可以用于確定每個(gè)關(guān)節(jié)的増量距離并且還可用于計(jì)算每個(gè)關(guān)節(jié)的速度。另外，一個(gè)或多個(gè)關(guān)節(jié)可以與其他關(guān)節(jié)不同地被加權(quán)以計(jì)及各種因素，比如重力、用戶人體解剖、用戶體能、自由度等等。通過這種方式，用戶10可以與游戲系統(tǒng)交互，并且可以基于用戶10的實(shí)際運(yùn)動(dòng)(或無運(yùn)動(dòng))來估計(jì)MET的值。用于估計(jì)MET的傳統(tǒng)方法是基于特定活動(dòng)或任務(wù)的。一種傳統(tǒng)方案包括確定用戶所參與的特定活動(dòng)，并且向用戶輸出該特定活動(dòng)的平均MET值。該方案不是基于用戶實(shí)際上正在做什么來估計(jì)MET值的。相反，該方案是基于如下假設(shè)來操作的特定活動(dòng)總是具有相同的MET值，而不管用戶執(zhí)行該特定活動(dòng)的強(qiáng)度，使得MET輸出將對(duì)大多數(shù)用戶而言是有誤的。另外，該方法不適用于無平均MET值可用的非標(biāo)準(zhǔn)活動(dòng)(例如非體力活動(dòng))。另ー傳統(tǒng)方案基于針對(duì)用戶身體的片段(例如用戶的腿)所檢測(cè)到的速度來估計(jì)MET值。然而，該方案也假定特定的活動(dòng)，并且使用活動(dòng)專用的MET模型來基于該特定活動(dòng)估計(jì)MET值。因此，該方案也是活動(dòng)專用的，并且因此未通用得足以估計(jì)非標(biāo)準(zhǔn)活動(dòng)的MET值。本公開通過估計(jì)用戶的MET值來解決這些挑戰(zhàn)中的至少ー些，而不管用戶10所執(zhí)行的活動(dòng)類型如何。由于MET值是在未將MET值限于特定活動(dòng)的情況下估計(jì)的，因此可以估計(jì)反映用戶10與游戲系統(tǒng)12進(jìn)行交互的強(qiáng)度的更精確MET值。換言之，該用戶的MET值是在游戲系統(tǒng)12未假定或確定用戶在執(zhí)行什么活動(dòng)的情況下被估計(jì)的。因此，用戶10可以執(zhí)行基本上任何活動(dòng)，并且游戲系統(tǒng)12可以通過實(shí)時(shí)地跟蹤用戶10的運(yùn)動(dòng)來估計(jì)MET值。例如，用戶10可以通過玩魔法游戲、格斗游戲、拳擊游戲、跳舞游戲、賽車游戲等等來與游戲系統(tǒng)12交互，并且用戶的MET可以在未假定用戶施放法術(shù)、與故人打斗、打拳擊、跳舞或賽車的情況下被估計(jì)。另外，用戶10可以通過觀看電影、與各種應(yīng)用交互等等來與游戲系統(tǒng)12交互。這樣的示例可以在此稱為非標(biāo)準(zhǔn)活動(dòng)，但是由于在此所述的方法是在未假定特定活動(dòng)的情況下估計(jì)MET的，因此甚至可以為可以與可能更低的強(qiáng)度相關(guān)聯(lián)的非標(biāo)準(zhǔn)活動(dòng)估計(jì)MET值。
圖2A示出了簡(jiǎn)化的處理流水線26，其中3D交互空間100中的游戲玩家10被建模成虛擬骨架36，所述虛擬骨架36可以充當(dāng)用于控制游戲、應(yīng)用和/或操作系統(tǒng)的各個(gè)方面的控制輸入。圖2A示出了處理流水線26的四個(gè)階段圖像收集28、深度映射30、骨架建模34、以及游戲輸出40。可以理解，與圖2A中所描繪的那些步驟相比，處理流水線可包括更多的步驟和/或可替代的步驟，而不背離本發(fā)明的范圍。在圖像收集28期間，游戲玩家10和3D交互空間100的其余部分可以由諸如深度相機(jī)18之類的捕捉設(shè)備來成像。具體而言，深度相機(jī)被用于跟蹤用戶(例如游戲玩家10)的多個(gè)關(guān)節(jié)中的每個(gè)的位置。在圖像收集28期間，深度相機(jī)可以為每個(gè)像素確定所觀測(cè)場(chǎng)景中的表面相對(duì)于深度相機(jī)的深度?？梢允褂没旧先魏紊疃葘ふ?depth finding)技術(shù)而不背離本公開的范圍。參考圖5更詳細(xì)地討論了示例深度尋找技木。在深度映射30期間，為每個(gè)像素確定的深度信息可用于生成深度圖32。這樣的深度圖可采用基本上任何合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的形式，包括但不限于包括所觀測(cè)場(chǎng)景的每個(gè)像素的深度值的深度圖像緩沖區(qū)。在圖2A中，深度圖32被示意性地示為游戲玩家10的輪廓的像素化網(wǎng)格。這ー例示是出于理解簡(jiǎn)明的目的、而不是出于技術(shù)精確性的目的。能夠理解，深度圖一般包括所有像素的深度信息，而不僅僅是對(duì)游戲玩家10成像的那些像素。深度映射可以由深度相機(jī)或計(jì)算系統(tǒng)來執(zhí)行，或者深度相機(jī)和計(jì)算系統(tǒng)可以協(xié)作來執(zhí)行深度映射。在骨架建模34期間，從深度相機(jī)獲得包括計(jì)算機(jī)用戶(例如游戲玩家10)的3D交互空間的ー個(gè)或多個(gè)深度圖像(例如深度圖32)。虛擬骨架36可從深度圖32導(dǎo)出以提供游戲玩家10的機(jī)器可讀表示。換言之，從深度圖36導(dǎo)出虛擬骨架36以對(duì)游戲玩家10建摸。虛擬骨架36可以按任何合適的方式從深度圖中導(dǎo)出。在某些實(shí)施例中，可將ー個(gè)或多個(gè)骨架擬合算法應(yīng)用于深度圖。例如，先前訓(xùn)練的模型集合可被用于將來自深度圖的每個(gè)像素標(biāo)記為屬于特定的身體部位；并且虛擬骨架36可以被擬合到所標(biāo)記的身體部位。本發(fā)明與實(shí)際上任何骨架建模技術(shù)兼容。在一些實(shí)施例中，可以使用機(jī)器學(xué)習(xí)來從深度圖像中導(dǎo)出虛擬骨架。虛擬骨架提供了深度相機(jī)18所觀測(cè)的游戲玩家10的機(jī)器可讀表示。虛擬骨架36可包括多個(gè)關(guān)節(jié)，每個(gè)關(guān)節(jié)都對(duì)應(yīng)于游戲玩家的一部分。根據(jù)本發(fā)明的虛擬骨架可包括基本上任何數(shù)量的關(guān)節(jié)，每個(gè)關(guān)節(jié)都可與基本上任何數(shù)量的參數(shù)(例如三維關(guān)節(jié)位置、關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)、對(duì)應(yīng)身體部位的身體姿勢(shì)(例如手張開、手合上等)等)相關(guān)聯(lián)。應(yīng)當(dāng)理解，虛擬骨架可采取如下數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的形式該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括多個(gè)骨架關(guān)節(jié)中的每個(gè)關(guān)節(jié)的ー個(gè)或多個(gè)參數(shù)(例如包含每個(gè)關(guān)節(jié)的X位置、y位置、z位置和旋轉(zhuǎn)的關(guān)節(jié)矩陣)。在一些實(shí)施例中，可使用其他類型的虛擬骨架(例如線框、ー組形狀圖元等等)。骨架建?？梢杂捎?jì)算系統(tǒng)來執(zhí)行。具體而言，骨架建?？梢杂糜趶慕邮兆冤`個(gè)或多個(gè)傳感器(例如圖1的深度相機(jī)18)的觀測(cè)信息(例如深度圖32)中導(dǎo)出虛擬骨架。在一些實(shí)施例中，計(jì)算系統(tǒng)可以包括可由多種不同應(yīng)用使用的專用骨架建模模塊。通過這種方式，每個(gè)應(yīng)用都不必獨(dú)立地將深度圖解釋成機(jī)器可讀骨架。相反，各個(gè)應(yīng)用可以以預(yù)期數(shù)據(jù)格式從專用骨架建模模塊(例如通過應(yīng)用編程接ロ或API)接收虛擬骨架。在一些實(shí)施例中，專用骨架建模模塊可以是可通過網(wǎng)絡(luò)訪問的遠(yuǎn)程建模器。在一些實(shí)施例中，應(yīng)用自己可以執(zhí)行骨架建摸。
如上所述，可以通過跟蹤游戲玩家的運(yùn)動(dòng)來估計(jì)MET的值。能夠理解，上述估計(jì)建模技術(shù)可以隨時(shí)間提供機(jī)器可讀信息，該信息包括表示游戲玩家的多個(gè)骨架關(guān)節(jié)中的每個(gè)關(guān)節(jié)的三維位置?？梢詫⑦@樣的數(shù)據(jù)至少部分地用于估計(jì)用戶的MET，這將在下面予以更詳細(xì)描述。圖2B示出了使用骨架建模技術(shù)來跟蹤游戲玩家的運(yùn)動(dòng)的示例。如上所述，游戲玩家可以被建模成虛擬骨架36。如所示那樣，虛擬骨架36 (以及由此游戲玩家10)可以隨時(shí)間運(yùn)動(dòng)，使得虛擬骨架的一個(gè)或多個(gè)關(guān)節(jié)的三維位置例如在第一幀與第二幀之間的改變。能夠理解，為了改變位置，可以改變ー個(gè)或多個(gè)參數(shù)。例如，關(guān)節(jié)可以在X方向上改變位置，但是可以不在y和/或z方向上改變。基本上任何位置改變都是可能的，而不背離本公開的范圍。如圖2B所示，第一幀50可以被第二幀52跟隨，并且每個(gè)幀都可以包括如上所述對(duì)3D交互空間100中的游戲玩家10進(jìn)行建模的虛擬骨架36。另外，骨架建?？梢赃M(jìn)行任何合適的時(shí)間段，例如進(jìn)行到第n幀54。能夠理解，在此所使用的“第二幀”(以及同樣第n幀)可以指代在第一幀之后發(fā)生的幀，其中之后可以是任何合適的時(shí)間段。第一幀50可以包括虛擬骨架36，其中左腕關(guān)節(jié)56被確定為具有所示出的3D位置X1, Y1,另外，第二幀52可以包括虛擬骨架36，其中左腕關(guān)節(jié)56被確定為具有所示出的3D位置X2，Y2, Z2。由于腕關(guān)節(jié)56的至少ー個(gè)位置參數(shù)已經(jīng)在第一幀50與第二幀52之間發(fā)生了改變，因此可以確定關(guān)節(jié)56行進(jìn)的距離。換言之，該距離可以基于在第一和第二幀之間腕關(guān)節(jié)56的位置改變來確定。如所示那樣，該距離例如可以使用公式58來確定。另夕卜，關(guān)節(jié)56的速度例如可以根據(jù)公式60來計(jì)算。如所示那樣，公式60可以基于所確定的距離和第一幀50與第二幀52之間流逝的時(shí)間。下面描述用于確定關(guān)節(jié)所行進(jìn)距離、計(jì)算該運(yùn)動(dòng)的速度以及導(dǎo)致估計(jì)MET的值的其他計(jì)算的方法。回到圖2A，在游戲數(shù)據(jù)40期間，通過骨架建模34識(shí)別的游戲玩家10的身體運(yùn)動(dòng)被用于控制游戲、應(yīng)用或操作系統(tǒng)的各方面。另外，這樣的交互可以通過如下方式來測(cè)量從表示游戲玩家10的虛擬骨架的多個(gè)關(guān)節(jié)中的每個(gè)關(guān)節(jié)的所檢測(cè)位置中估計(jì)MET值。在所示的場(chǎng)景中，游戲玩家10正在玩幻想主題的游戲并且已經(jīng)執(zhí)行了法術(shù)投擲姿勢(shì)。與執(zhí)行法術(shù)投擲姿勢(shì)相關(guān)聯(lián)的運(yùn)動(dòng)可以被跟蹤，使得可以估計(jì)MET的值。如所示那樣，MET的估計(jì)值(一般在44處指示)可以在顯示設(shè)備16上顯示。圖3是示出了用于使用圖1的游戲系統(tǒng)來估計(jì)MET的方法300的示例性實(shí)施例的流程圖。方法300可使用在此所述的硬件和軟件組件來實(shí)現(xiàn)。在302，方法300包括從捕捉設(shè)備接收輸入。例如，捕捉設(shè)備可以是深度相機(jī)18，并且輸入可以包括用戶隨時(shí)間捕捉的圖像序列。因此，用戶的圖像序列例如可以是用戶隨時(shí)間捕捉的深度圖像序列。在304，方法300包括跟蹤用戶的多個(gè)關(guān)節(jié)中的每個(gè)關(guān)機(jī)的位置。例如，用戶的多個(gè)關(guān)節(jié)中的每個(gè)關(guān)節(jié)的位置可以從如在用戶的深度圖像序列中捕捉的每個(gè)關(guān)節(jié)的深度信息中確定。另外，多個(gè)關(guān)節(jié)中的每個(gè)關(guān)節(jié)的位置可以通過上述骨架跟蹤流水線來確定。通過這種方式，可以在每幀內(nèi)(即利用所捕捉的每個(gè)深度圖像)確定所跟蹤的每個(gè)關(guān)節(jié)的三維(3D)位置。例如,3D位置可以使用包括x、y和z方向的笛卡爾坐標(biāo)系來確定。在306，方法300包括確定多個(gè)關(guān)節(jié)中的每個(gè)關(guān)節(jié)在第一幀與第二幀之間的增量位置。在此所涉及的増量位置可以被定義成位置的改變。因此，増量位置可以被用于確定多個(gè)關(guān)節(jié)中的每個(gè)關(guān)節(jié)所行進(jìn)的距離。例如，増量位置可以基于所跟蹤的多個(gè)關(guān)節(jié)中的每個(gè)關(guān)節(jié)的位置在第一和第二幀之間的改變。另外，如在此所涉及的那樣，第一幀例如可以是所捕捉的第一圖像并且第二幀可以是所捕捉的第二圖像。能夠理解，第二幀可以是在第一幀之后發(fā)生的任何幀。例如，第二幀可以是緊跟在第一幀之后的第二幀。作為另ー示例，第二幀可以是在捕捉了第一幀一定時(shí)間段以后捕捉的幀。該時(shí)間段可以是任何合適的時(shí)間段，例如比如毫秒、秒、分鐘、一分鐘以上或任何其他時(shí)間段。能夠理解，該時(shí)間段可以是閾值時(shí)間段。例如，閾值時(shí)間段可以對(duì)應(yīng)于時(shí)間段的前述示例中的任何示例。另外，閾值時(shí)間段例如可以是被預(yù)先確定為用于估計(jì)MET的充足時(shí)間段的時(shí)間段。這樣的閾值時(shí)間段可以對(duì)應(yīng)于由第一和第二幀定義的流逝時(shí)間段。通過這種方式，確定在第一和第二幀之間的流逝時(shí)間段期間用戶的多個(gè)關(guān)節(jié)中的每個(gè)關(guān)節(jié)的增量距離。在308，方法300包括計(jì)算多個(gè)關(guān)節(jié)中的每個(gè)關(guān)節(jié)的水平速度和垂直速度。例如，水平速度和垂直速度可以基于在第一和第二幀之間多個(gè)關(guān)節(jié)中的每個(gè)關(guān)節(jié)的增量位置以及流逝時(shí)間。例如，水平速度可以等于多個(gè)關(guān)節(jié)中的每個(gè)關(guān)節(jié)的水平増量位置除以流逝時(shí)間。作為另ー示例，垂直速度可以等于多個(gè)關(guān)節(jié)中的每個(gè)關(guān)節(jié)的垂直増量位置除以流逝時(shí)間。計(jì)算水平速度可以包括水平平面內(nèi)的ー個(gè)或多個(gè)速度分量。例如，計(jì)算水平速度可以包括X方向的速度以及Z方向的速度，其中X和Z方向來自深度相機(jī)的視角。因此，X方向可以表示深度相機(jī)的橫向方向(邊到邊)，并且Z方向可以表示深度相機(jī)的深度方向(逼近/遠(yuǎn)離)。類似地，計(jì)算垂直速度可以包括與水平平面垂直的垂直平面內(nèi)的ー個(gè)或多個(gè)速度分量。例如，計(jì)算垂直速度可以包括y方向的速度，其中y方向來自深度相機(jī)的視角。因此，y方向可以表示深度相機(jī)的向上/向下方向。在310，方法300包括使用代謝等式估計(jì)任務(wù)代謝當(dāng)量的值。例如，代謝等式可以包括水平分量和垂直分量。水平和垂直分量可以分別是多個(gè)關(guān)節(jié)中的每個(gè)關(guān)節(jié)的水平速度和垂直速度之和。另外，水平和垂直分量可以另外地分別包括水平變量和垂直變量。例如，代謝等式可以是用于計(jì)算任務(wù)代謝當(dāng)量(MET)的美國(guó)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)會(huì)(ACSM)代謝等式等式1:MET =其中VO2表示氧氣消耗，其由下列等式來計(jì)算等式2 -.VO2=分量h +分量v + R其中“ R”是等于3. 5的常數(shù)，“分量h”是水平分量，并且“分量是垂直分量。水平和垂直分量可以通過將等式2擴(kuò)充為以下等式來定義等式 3 =VO2=Kh (速度 h) + Kv (速度 J + R其中“速度h”表示水平速度并且“速度v”表示垂直速度，其可以如上所述根據(jù)用戶的多個(gè)關(guān)節(jié)在第一幀與第二幀之間的増量位置以及第一和第二幀之間的流逝時(shí)間來計(jì)算。另外，等式3包括“Kh”和“Kv”可以分別表示水平變量和垂直變量?！癒h”和“Kv”的值可以通過將所述變量訓(xùn)練為反映大范圍的MET活動(dòng)來確定。例如，“Kh”和“Kv”各自都可以是ー個(gè)或多個(gè)低MET值、ー個(gè)或多個(gè)中MET值、以及ー個(gè)或多個(gè)高M(jìn)ET值的平均值。例如，低MET值可以對(duì)應(yīng)于用戶通過坐在沙發(fā)上并觀看電影來與游戲系統(tǒng)12交互(例如小于3.O的MET值)。另外，中MET值可以對(duì)應(yīng)于用戶通過用該用戶在賽車游戲中的運(yùn)動(dòng)控制賽車化身來與游戲系統(tǒng)12交互(例如3. O和6. O之間的MET值)。另外，高M(jìn)ET值可以對(duì)應(yīng)于用戶通過用該用戶在跳舞游戲中的運(yùn)動(dòng)控制玩家化身來與游戲系統(tǒng)12交互(例如大于6. O的MET值)。通過這種方式，低到高M(jìn)ET值例如可以與低強(qiáng)度到高強(qiáng)度活動(dòng)相關(guān)。用于估計(jì)MET值的傳統(tǒng)方法可以使用與特定活動(dòng)相對(duì)應(yīng)的特定水平變量和特定垂直變量。本公開考慮到了大范圍的水平和垂直變量，使得用于估計(jì)MET的方法可以如在此所述那樣被應(yīng)用于任何活動(dòng)。能夠理解，“ Kh ”和“ Kv ”的值可以從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中確定和分析，其中該實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)包括來自大范圍的MET值的值。作為另ー示例，可以自適應(yīng)特定用戶的“Kh”和“Kv”的值。例如，可以提示用戶執(zhí)行某些姿勢(shì)、運(yùn)動(dòng)、活動(dòng)等等，并且來自相關(guān)聯(lián)的骨架跟蹤的數(shù)據(jù)可以被用于確定該用戶的特定“ Kh”和“ Kv ”。在這樣的場(chǎng)景中，還可以采用用戶標(biāo)識(shí)技木。例如，可以采用面部識(shí)別技術(shù)來標(biāo)識(shí)出特定用戶，使得與該用戶相關(guān)聯(lián)的包括該用戶的特定“ Kh”和“Kv”值的簡(jiǎn)檔可以被訪問以估計(jì)MET。能夠理解，可以采用其他用戶標(biāo)識(shí)技術(shù)而不偏移被公開的范圍。回到圖3，在312，方法300包括輸出MET的值以供顯示。例如，顯示器16可以包括顯示該用戶的MET的值的圖形用戶界面。例如在完成與游戲系統(tǒng)12的用戶交互以后，MET的值可以是表示MET的值的最終值(end value)。另外，在用戶與游戲系統(tǒng)12交互時(shí)，MET的值可以是表示快照的實(shí)時(shí)值和/或MET的累積值。能夠理解，方法300是以舉例方式提供的，并且因此不g在為限制性的。因此，能夠理解，方法300可以以任何合適的順序執(zhí)行而不背離本公開的范圍。另外，與圖3中所示的那些步驟相比，方法300可包括更多的和/或可替代的步驟。例如，方法300可以包括對(duì)用戶的多個(gè)關(guān)節(jié)中的每個(gè)關(guān)節(jié)進(jìn)行加權(quán)以實(shí)現(xiàn)對(duì)MET的更精確估計(jì)。例如，圖4是示出了用于對(duì)用戶的多個(gè)關(guān)節(jié)中的每個(gè)關(guān)節(jié)進(jìn)行加權(quán)的示例性方法400的流程圖。如上所述，與未對(duì)多個(gè)關(guān)節(jié)中的每個(gè)關(guān)節(jié)進(jìn)行加權(quán)相比，對(duì)用戶的多個(gè)關(guān)節(jié)中的每個(gè)關(guān)節(jié)進(jìn)行加權(quán)可以導(dǎo)致更精確的MET估計(jì)。能夠理解，方法400可以包括已經(jīng)參照?qǐng)D3描述過的ー個(gè)或多個(gè)步驟。另外，能夠理解，這樣的步驟可以類似地或者與在此所述相比稍加變化地執(zhí)行。另外，方法400的一個(gè)或多個(gè)步驟可以在如上述那樣確定多個(gè)關(guān)節(jié)中的每個(gè)關(guān)節(jié)在第一幀與第二幀之間的増量位置(例如步驟306)以后進(jìn)行。方法400可使用在此所述的硬件和軟件組件來實(shí)現(xiàn)。在402，方法400包括向用戶的多個(gè)關(guān)節(jié)中的每個(gè)關(guān)節(jié)分配權(quán)重。能夠理解，可以向每個(gè)關(guān)節(jié)分配特定的權(quán)重。另外，能夠理解，一個(gè)關(guān)節(jié)的特定權(quán)重可以不同于另ー關(guān)節(jié)的特定權(quán)重?？梢愿鶕?jù)基本上任何加權(quán)方案向用戶的多個(gè)關(guān)節(jié)中的每個(gè)關(guān)節(jié)分配特定權(quán)重。例如，可以向比另ー關(guān)節(jié)具有更大自由度的關(guān)節(jié)分配更高加權(quán)值。作為ー個(gè)非限制性示例，肩膀關(guān)節(jié)可以比膝蓋關(guān)節(jié)具有更高加權(quán)值。由于肩膀關(guān)節(jié)是球窩型關(guān)節(jié)(旋轉(zhuǎn)自由度)，因此肩膀關(guān)節(jié)比類似于鉸鏈型關(guān)節(jié)(限于屈伸運(yùn)動(dòng))的膝蓋關(guān)節(jié)具有更大的自由度。在404，方法400包括將用戶的經(jīng)加權(quán)的多個(gè)關(guān)節(jié)中的每個(gè)關(guān)節(jié)劃分成ー個(gè)或多個(gè)身體片段。例如，用戶的經(jīng)加權(quán)的多個(gè)關(guān)節(jié)中的一些關(guān)節(jié)可以被分配給上身片段。例如，上身片段可以包括用戶的經(jīng)加權(quán)關(guān)節(jié)中在頭部位與髖部位之間的ー個(gè)或多個(gè)關(guān)節(jié)。因此，上身片段可以包括頭關(guān)節(jié)、左髖關(guān)節(jié)、右髖關(guān)節(jié)以及在解剖學(xué)上定位在頭關(guān)節(jié)與左髖和右髖關(guān)節(jié)之間的其他關(guān)節(jié)。例如，與用戶的右臂和左臂相關(guān)聯(lián)的ー個(gè)或多個(gè)關(guān)節(jié)可以被分配給上身片段。如在此所示使用的那樣，解剖學(xué)上的定位可以指與用戶的人體解剖結(jié)構(gòu)有關(guān)的關(guān)節(jié)位置。因此，即使手關(guān)節(jié)可能在物理上位于髖關(guān)節(jié)的垂直下方(例如當(dāng)用戶彎曲髖關(guān)節(jié)以觸摸腳關(guān)節(jié)時(shí))，手關(guān)節(jié)仍然被分配給上身片段，因?yàn)槭株P(guān)節(jié)在解剖學(xué)上定位在髖關(guān)節(jié)與頭關(guān)節(jié)之間。換言之，手關(guān)節(jié)高于髖關(guān)節(jié)，并且低于頭關(guān)節(jié)，因此手關(guān)節(jié)屬于上身片段。類似地，用戶的經(jīng)加權(quán)的其他多個(gè)關(guān)節(jié)可以被分配給另一身體片段，比如下身片段。例如，下身片段可以包括用戶的經(jīng)加權(quán)關(guān)節(jié)中在髖部位與腳部位之間的ー個(gè)或多個(gè)關(guān)節(jié)。因此，下身片段可以包括膝蓋關(guān)節(jié)、腳關(guān)節(jié)以及在解剖學(xué)上定位在髖部位與腳部位之間的其他關(guān)節(jié)。例如，與用戶的右腿和左腿相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)關(guān)節(jié)可以被分配給下身片段。因此，即使左腿關(guān)節(jié)可能在物理上位于髖關(guān)節(jié)的垂直上方(例如當(dāng)用戶執(zhí)行諸如回旋踢之類的高踢腿時(shí))，左腿關(guān)節(jié)仍然被分配給下身片段，因?yàn)樽笸汝P(guān)節(jié)在解剖學(xué)上位于髖關(guān)節(jié)與腳關(guān)節(jié)之間。換言之，左腿關(guān)節(jié)低于髖關(guān)節(jié)，并且高于腳關(guān)節(jié)，因此腿關(guān)節(jié)屬于下身片段。能夠理解，多個(gè)經(jīng)加權(quán)關(guān)節(jié)中的每個(gè)關(guān)節(jié)可以被分配給僅僅ー個(gè)身體片段。換言之，單個(gè)關(guān)節(jié)不能被分配給ー個(gè)以上身體片段。通過這種方式，可以分析用戶的經(jīng)加權(quán)的多個(gè)關(guān)節(jié)中的每個(gè)關(guān)節(jié)，而無需在兩個(gè)身體片段中重復(fù)特定的經(jīng)加權(quán)關(guān)節(jié)。另外，由于髖部位 在上面被描述為上身片段與下身片段之間的間隔，因此能夠理解，各髖關(guān)節(jié)中的一個(gè)或多個(gè)髖關(guān)節(jié)可以被分配給上身片段或下身片段。例如，左髖關(guān)節(jié)和右髖關(guān)節(jié)二者可以都被分配給上身片段，或者左髖關(guān)節(jié)和右髖關(guān)節(jié)二者可以都被分配給下身片段?？商娲?，ー個(gè)髖關(guān)節(jié)可以被分配給上身片段，并且另一髖關(guān)節(jié)可以被分配給下身片段?；氐綀D4，在406，方法400包括計(jì)算上身片段的平均加權(quán)水平速度以及平均加權(quán)垂直速度。例如，上身片段的平均加權(quán)水平和垂直速度可以通過如下方式來計(jì)算與上面的描述類似地，確定經(jīng)加權(quán)的多個(gè)關(guān)節(jié)中處于上身部位內(nèi)的每個(gè)關(guān)節(jié)在第一幀與第二幀之間的増量位置、以及第一幀與第二幀之間的流逝時(shí)間。例如，上身片段的平均加權(quán)速度可以根據(jù)下面提供的等式4和等式5來計(jì)算。能夠理解，等式4和5是作為非限制性示例提供的。等式4Ffr —ムi=體[速,又hWx權(quán)干-⑴J
總權(quán)東
剛等式5謂速民=1^[=観⑴]如等式4和5中所示，“ UB”指示上身片段并且索引“ i”表示特定關(guān)節(jié)。另外，總權(quán)重可以是例如應(yīng)用于被分配給上身片段的多個(gè)關(guān)節(jié)中的每個(gè)關(guān)節(jié)的權(quán)重之和。在408，方法400包括計(jì)算下身片段的平均加權(quán)水平速度以及平均加權(quán)垂直速度。例如，下身片段的平均加權(quán)水平和垂直速度可以通過如下方式來計(jì)算與上面的描述類似地，確定經(jīng)加權(quán)的多個(gè)關(guān)節(jié)中處于下身部位內(nèi)的每個(gè)關(guān)節(jié)在第一幀與第二幀之間的増量位置、以及第一幀與第二幀之間的流逝時(shí)間。例如，下身片段的平均加權(quán)速度可以根據(jù)下面提供的等式6和等式7來計(jì)算。能夠理解，等式6和7是作為非限制性示例提供的。等式 6 T D4* FtF 一 Zj1=w [速度h (Ox權(quán)承⑴]
又hSm等式7 :ムg速度—E1=腳[速M(fèi)’.(1)X權(quán)重(1)]
如等式6和7中所示，“LB”指示下身片段并且索引“i”表示特定關(guān)節(jié)。另外，總 權(quán)重可以是例如應(yīng)用于被分配給下身片段的多個(gè)關(guān)節(jié)中的每個(gè)關(guān)節(jié)的權(quán)重之和。
在410，方法400包括將下身因子應(yīng)用于下身片段的平均加權(quán)水平和垂直速度。 例如，下身片段和上身片段可能對(duì)MET具有不同的影響。因此，下身因子可以被應(yīng)用于下身 片段的平均加權(quán)水平和垂直速度以考慮對(duì)MET的影響的差異。
例如，下身片段可以對(duì)MET具有更大影響，因?yàn)橄律砥纬休d了上身片段的重量。 附加地和/或可替代地，下身片段可以對(duì)MET具有更大的影響，因?yàn)橄律砥卧诨顒?dòng)期間受 到與地面的摩擦力。通過這種方式，即使下身片段和上身片段內(nèi)的關(guān)節(jié)可能具有相似的速 度，但是例如下身片段內(nèi)的關(guān)節(jié)可能比上身片段內(nèi)的關(guān)節(jié)對(duì)MET值影響更大。本發(fā)明人在 此已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，值2和值3間的下身因子考慮了影響的差異。然而能夠理解，其他下身因子 是可能的，和/或上身因子可以被應(yīng)用于上身片段速度而不偏移本公開的范圍。
在412，方法400包括使用代謝等式估計(jì)任務(wù)代謝當(dāng)量(MET)的值。例如，所述代 謝等式可以基于上身的平均加權(quán)速度以及下身的平均加權(quán)速度，其中下身的平均加權(quán)速度 包括所應(yīng)用的下身因子。例如，可以根據(jù)上述等式I來計(jì)算MET，并且氧氣消耗(VO2)的值 可以通過使用下面提供的等式8、9和10來確定。能夠理解，等式8、9和10是作為非限制 性示例提供的。
等式8 :身體速度h = UB速度h + LB因子XLB速度h
等式9 :身體速度v = UB速度v + LB因子XLB速度v
等式10 =VO2=Kh (身體速度h)+Kv (身體速度V)+R
如等式8和9中所示，“UB”指示上身片段并且“LB”指示下身片段。另外，能夠理 解，等式8、9和10包括與之前所述等式中的一些所包括的變量類似的變量，并且為簡(jiǎn)潔起 見將不予以進(jìn)一步描述。
在414，方法400包括輸出所計(jì)算的MET值以供顯示。例如，顯示器16可以包括 顯示該用戶的MET的值的圖形用戶界面。MET的值可以是上述MET的最終值、實(shí)時(shí)值、快照 值和/或累積值。
能夠理解，方法400是以舉例方式提供的，并且因此不旨在為限制性的。因此，能 夠理解，方法400可以以任何合適的順序執(zhí)行而不背離本公開的范圍。另外，方法400可包 括與圖4中所示的步驟相比更多的或可替代的步驟。例如，方法400可以包括基于所計(jì)算 的MET值計(jì)算卡路里燃燒。另外，所計(jì)算的MET值可以用于確定其他身體參數(shù)，所述身體參 數(shù)可以評(píng)估用戶在與計(jì)算計(jì)系統(tǒng)交互時(shí)的體能的一方面。
作為另一示例，方法400可以包括為特定用戶調(diào)節(jié)加權(quán)因子。在一些實(shí)施例中， 為特定用戶調(diào)節(jié)加權(quán)因子可以包括用戶標(biāo)識(shí)技術(shù)。例如，用戶可以通過面部識(shí)別技術(shù)和/ 或通過另一用戶標(biāo)識(shí)技術(shù)來標(biāo)識(shí)。
通過這種方式，可以為與計(jì)算設(shè)備交互(比如游戲系統(tǒng)12)的用戶估計(jì)MET的值。 另外，由于用戶的運(yùn)動(dòng)(或無運(yùn)動(dòng))被跟蹤，因此估計(jì)MET的值可以被更精確地完成，而不必 假設(shè)用戶實(shí)際執(zhí)行的特定活動(dòng)。
在一些實(shí)施例中，可將以上所描述的方法和過程捆綁到包括一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)的 計(jì)算系統(tǒng)。具體而言，此處所述的方法和過程可被實(shí)現(xiàn)為計(jì)算機(jī)應(yīng)用、計(jì)算機(jī)服務(wù)、計(jì)算機(jī) AP1、計(jì)算機(jī)庫(kù)、和/或其他計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。
圖5示意性示出了可以執(zhí)行上述方法和過程之中的一個(gè)或多個(gè)的非限制性計(jì)算 系統(tǒng)70。以簡(jiǎn)化形式示出了計(jì)算系統(tǒng)70。應(yīng)當(dāng)理解，可使用基本上任何計(jì)算機(jī)架構(gòu)而不背 離本公開的范圍。在不同的實(shí)施例中，計(jì)算系統(tǒng)70可以采取大型計(jì)算機(jī)、服務(wù)器計(jì)算機(jī)、臺(tái) 式計(jì)算機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)、平板計(jì)算機(jī)、家庭娛樂計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)計(jì)算設(shè)備、移動(dòng)計(jì)算設(shè)備、移 動(dòng)通信設(shè)備、游戲設(shè)備等等的形式。
計(jì)算系統(tǒng)70包括處理器72和存儲(chǔ)器74。計(jì)算系統(tǒng)70可以任選地包括顯示子系 統(tǒng)76、通信子系統(tǒng)78、傳感器子系統(tǒng)80和/或在圖5中未示出的其他組件。計(jì)算系統(tǒng)70 還可以任選地包括諸如下列用戶輸入設(shè)備例如鍵盤、鼠標(biāo)、游戲控制器、相機(jī)、話筒和/或觸摸屏等等。
處理器72可包括被配置成執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)指令的一個(gè)或多個(gè)物理設(shè)備。例如，處 理器可被配置為執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)指令，該一個(gè)或多個(gè)指令是一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用、服務(wù)、程序、 例程、庫(kù)、對(duì)象、組件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、或其它邏輯構(gòu)造的部分?？蓪?shí)現(xiàn)這樣的指令以執(zhí)行任務(wù)、實(shí) 現(xiàn)數(shù)據(jù)類型、變換一個(gè)或多個(gè)設(shè)備的狀態(tài)、或以其他方式得到所希望的結(jié)果。
處理器可包括被配置成執(zhí)行軟件指令的一個(gè)或多個(gè)處理器。另外或另選地，處理 器可包括被配置成執(zhí)行硬件或固件指令的一個(gè)或多個(gè)硬件或固件邏輯機(jī)器。處理器的各處 理器可以是單核或多核，且在其上執(zhí)行的程序可被配置為并行或分布式處理。處理器可以 任選地包括遍布兩個(gè)或多個(gè)設(shè)備的獨(dú)立組件，所述設(shè)備可遠(yuǎn)程放置和/或被配置為進(jìn)行協(xié) 同處理。該處理器的一個(gè)或多個(gè)方面可被虛擬化并由以云計(jì)算配置進(jìn)行配置的可遠(yuǎn)程訪問 的聯(lián)網(wǎng)計(jì)算設(shè)備執(zhí)行。
存儲(chǔ)器74可包括一個(gè)或更多個(gè)物理、非瞬時(shí)設(shè)備，這些設(shè)備被配置成保持?jǐn)?shù)據(jù)和 /或可由該處理器執(zhí)行的指令，以實(shí)現(xiàn)此處描述的方法和過程。在實(shí)現(xiàn)這些方法和過程時(shí)， 可以變換存儲(chǔ)器74的狀態(tài)(例如以保存不同的數(shù)據(jù))。
存儲(chǔ)器74可包括可移動(dòng)介質(zhì)和/或內(nèi)置設(shè)備。存儲(chǔ)器74可包括光學(xué)存儲(chǔ)器設(shè)備 (例如，CD、DVD、HD-DVD、藍(lán)光盤等)、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器設(shè)備(例如，RAM、EPR0M、EEPR0M等)和/或 磁存儲(chǔ)器設(shè)備(例如，硬盤驅(qū)動(dòng)器、軟盤驅(qū)動(dòng)器、磁帶驅(qū)動(dòng)器、MRAM等)等等。存儲(chǔ)器74可包 括具有以下特性中的一個(gè)或多個(gè)特性的設(shè)備易失性、非易失性、動(dòng)態(tài)、靜態(tài)、讀/寫、只讀、 隨機(jī)存取、順序存取、位置可尋址、文件可尋址、以及內(nèi)容可尋址。在一些實(shí)施例中，可將處 理器72和存儲(chǔ)器74集成到一個(gè)或多個(gè)常見設(shè)備中，如專用集成電路或片上系統(tǒng)。
圖5還示出可移動(dòng)的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)82形式的存儲(chǔ)器的一方面，該介質(zhì)可以 用于存儲(chǔ)和/或傳送可執(zhí)行以實(shí)現(xiàn)此處所述的方法和過程的數(shù)據(jù)和/或指令?？梢苿?dòng)計(jì)算 機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)82尤其是可以采?、?、DVD、HD-DVD、藍(lán)光盤、EEPROM和/或軟盤的形式。
能夠理解，存儲(chǔ)器74包括一個(gè)或多個(gè)物理的、非瞬時(shí)的設(shè)備。相反，在一些實(shí)施例 中，本文描述的指令的各方面可以按暫態(tài)方式通過不由物理設(shè)備在至少有限持續(xù)時(shí)間期間 保持的純信號(hào)(例如電磁信號(hào)、光信號(hào)等)傳播。此外，與本發(fā)明有關(guān)的數(shù)據(jù)和/或其他形式 的信息可以通過純信號(hào)傳播。
術(shù)語“模塊”、“程序”和“引擎”可用于描述被實(shí)現(xiàn)為執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)具體功能的 計(jì)算系統(tǒng)70的一方面。在一些情況下，可以通過執(zhí)行由存儲(chǔ)器74所保持的指令的處理器 72來實(shí)例化這樣的模塊、程序或引擎。應(yīng)當(dāng)理解，可以從同一應(yīng)用、服務(wù)、代碼塊、對(duì)象、庫(kù)、 例程、AP1、函數(shù)等來實(shí)例化不同的模塊、程序和/或引擎。同樣，可以由不同的應(yīng)用程序、服務(wù)、代碼塊、對(duì)象、例程、AP1、函數(shù)等來實(shí)例化同一模塊、程序和/或引擎。術(shù)語“模塊”、“程 序”和“引擎”意在涵蓋單個(gè)或成組的可執(zhí)行文件、數(shù)據(jù)文件、庫(kù)、驅(qū)動(dòng)程序、腳本、數(shù)據(jù)庫(kù)記錄等。
應(yīng)當(dāng)理解，如此處所使用的“服務(wù)”可以是跨越多個(gè)用戶會(huì)話可執(zhí)行的、且對(duì)一個(gè) 或更多系統(tǒng)組件、程序、和/或其他服務(wù)可用的應(yīng)用程序。在一些實(shí)現(xiàn)中，服務(wù)可以響應(yīng)于 來自客戶機(jī)的請(qǐng)求而在服務(wù)器上運(yùn)行。
在被包括時(shí)，顯示子系統(tǒng)76可用于呈現(xiàn)由存儲(chǔ)器74保持的數(shù)據(jù)的視覺表示。由 于此處所描述的方法和過程改變了由存儲(chǔ)器保持的數(shù)據(jù)，并由此變換了存儲(chǔ)器的狀態(tài)，因 此同樣可以轉(zhuǎn)變顯示子系統(tǒng)76的狀態(tài)以視覺地表示底層數(shù)據(jù)的改變。顯示子系統(tǒng)76可以 包括使用實(shí)際上任何類型的技術(shù)的一個(gè)或多個(gè)顯示設(shè)備?？蓪⑦@樣的顯示設(shè)備與處理器72 和/或存儲(chǔ)器74組合在共享封裝中，或這樣的顯示設(shè)備可以是外圍顯示設(shè)備。
當(dāng)包括通信子系統(tǒng)78時(shí)，通信子系統(tǒng)78可以被配置成將計(jì)算系統(tǒng)70與一個(gè)或多 個(gè)其他計(jì)算設(shè)備可通信地耦合。通信子系統(tǒng)78可包括與一個(gè)或多個(gè)不同的通信協(xié)議相兼 容的有線和/或無線通信設(shè)備。作為非限制性示例，通信子系統(tǒng)可被配置為經(jīng)由無線電話 網(wǎng)、無線局域網(wǎng)、有線局域網(wǎng)、無線廣域網(wǎng)、有線廣域網(wǎng)等進(jìn)行通信。在一些實(shí)施例中，通信 子系統(tǒng)可允許計(jì)算系統(tǒng)70經(jīng)由諸如因特網(wǎng)之類的網(wǎng)絡(luò)發(fā)送消息至其他設(shè)備和/或從其他 設(shè)備接收消息。
傳感器子系統(tǒng)80可以包括被配置為如上述那樣感測(cè)一個(gè)或多個(gè)人類主體的一個(gè) 或多個(gè)傳感器。例如，傳感器子系統(tǒng)80可以包括一個(gè)或多個(gè)圖像傳感器、諸如加速度計(jì)之 類的運(yùn)動(dòng)傳感器、觸摸板、觸摸屏和/或任何其他合適的傳感器。因此，傳感器子系統(tǒng)80例 如可以被配置為向處理器72提供觀測(cè)信息。如上所述，諸如圖像數(shù)據(jù)、運(yùn)動(dòng)傳感器數(shù)據(jù)和/ 或任何其他合適傳感器數(shù)據(jù)的觀測(cè)信息可以用于執(zhí)行這樣的任務(wù)，比如確定一個(gè)或多個(gè)人 類主體的多個(gè)關(guān)節(jié)中的每個(gè)關(guān)節(jié)的位置。
在一些實(shí)施例中，傳感器子系統(tǒng)80可包括深度相機(jī)84(例如圖1的深度相機(jī)18)。 深度相機(jī)84可包括例如立體視覺系統(tǒng)的左和右相機(jī)。來自兩個(gè)相機(jī)的時(shí)間解析的圖像可 被相互配準(zhǔn)并可被組合來產(chǎn)生深度解析的視頻。
在其它實(shí)施例中，深度相機(jī)84可以是結(jié)構(gòu)化光深度相機(jī)，其被配置成投影包括多 個(gè)離散的特征(例如，線或點(diǎn))的結(jié)構(gòu)化紅外照明。深度相機(jī)84可被配置成對(duì)從結(jié)構(gòu)化照明 被投影到其之上的場(chǎng)景中反射的結(jié)構(gòu)化照明進(jìn)行成像?；谒上竦膱?chǎng)景的各個(gè)區(qū)域內(nèi)鄰 近特征之間的間隔，可構(gòu)造該場(chǎng)景的深度圖像。
在其它實(shí)施例中，深度相機(jī)84可以是飛行時(shí)間相機(jī)，其被配置成將脈沖的紅外照 明投影到該場(chǎng)景上。深度相機(jī)可包括兩個(gè)相機(jī)，這兩個(gè)被配置成檢測(cè)從場(chǎng)景反射的脈沖照 明。兩個(gè)相機(jī)均可包括與脈沖照明同步的電子快門，但用于這兩個(gè)相機(jī)的集成時(shí)間可不同， 使得脈沖照明的從源到場(chǎng)景再接著到這兩個(gè)相機(jī)的像素解析的飛行時(shí)間可從在兩個(gè)相機(jī) 的相應(yīng)的像素中接收到的相對(duì)光的量中辨別。
在一些實(shí)施例中，傳感器子系統(tǒng)80可包括可見光相機(jī)86?？梢允褂没旧先魏晤?型的數(shù)字相機(jī)技術(shù)而不背離本公開的范圍。作為非限制的示例，可見光相機(jī)86可包括電荷 耦合設(shè)備圖像傳感器。
應(yīng)該理解，此處所述的配置和/或方法在本質(zhì)上是示例性的，并且這些具體實(shí)施例或示例不應(yīng)被認(rèn)為是局限性的，因?yàn)槎鄠€(gè)變體是可能的。此處所述的具體例程或方法可 表示任何數(shù)量的處理策略中的一個(gè)或多個(gè)。由此，所示出的各個(gè)動(dòng)作可以按所示次序執(zhí)行、 按其他次序執(zhí)行、并行地執(zhí)行、或者在某些情況下被省略。同樣，可以改變上述過程的次序。
本公開的主題包括各種過程、系統(tǒng)和配置、此處所公開的其他特征、功能、動(dòng)作、和 /或特性、以及其任何和全部等效物的所有新穎和非顯而易見的組合和子組合。
權(quán)利要求
1.一種供與計(jì)算設(shè)備(14) 一起使用的用于估計(jì)任務(wù)代謝當(dāng)量的方法，該方法包括 從捕捉設(shè)備(18)接收包括用戶(10)的隨時(shí)間捕捉的圖像序列的輸入； 從所述圖像序列中跟蹤所述用戶的多個(gè)關(guān)節(jié)(36)中的每個(gè)關(guān)節(jié)的位置； 基于所跟蹤的多個(gè)關(guān)節(jié)中的每個(gè)關(guān)節(jié)在第一幀(50)和第二幀(52)之間的位置改變來確定所述多個(gè)關(guān)節(jié)中的每個(gè)關(guān)節(jié)在所述第一幀(50)與第二幀(52)之間的距離； 基于所述多個(gè)關(guān)節(jié)中的每個(gè)關(guān)節(jié)的所述距離以及在所述第一幀和所述第二幀之間的流逝時(shí)間來計(jì)算所述多個(gè)關(guān)節(jié)中的每個(gè)關(guān)節(jié)的水平速度和垂直速度； 使用代謝等式來估計(jì)所述任務(wù)代謝當(dāng)量的值，所述代謝等式包括水平分量和垂直分量，該水平和垂直分量基于所計(jì)算的所述多個(gè)關(guān)節(jié)中的每個(gè)關(guān)節(jié)的垂直和水平速度；以及輸出所述值以供顯示。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括根據(jù)加權(quán)方案對(duì)所述多個(gè)關(guān)節(jié)中的每個(gè)關(guān)節(jié)進(jìn)行加權(quán)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述捕捉設(shè)備是深度相機(jī)并且其中所述圖像序列是深度圖像序列。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述代謝等式包括氧氣消耗的值，所述氧氣消耗的值包括水平變量和垂直變量，該水平和垂直變量基于大范圍的代謝當(dāng)量值。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述水平速度包括X方向的速度和z方向的速度，并且所述垂直速度包括I方向的速度。
6.一種包括存儲(chǔ)器保持指令的計(jì)算設(shè)備，所述指令被處理器執(zhí)行以便 使用與所述計(jì)算設(shè)備(14)相關(guān)聯(lián)的深度相機(jī)(18)捕捉用戶(10)的多個(gè)圖像； 隨時(shí)間跟蹤所述用戶的多個(gè)關(guān)節(jié)(36)中的每個(gè)關(guān)節(jié)的位置； 確定所述多個(gè)關(guān)節(jié)中的每個(gè)關(guān)節(jié)在第一幀(50)和相繼的第二幀(52)之間的位置改變；所述位置改變是從所述多個(gè)關(guān)節(jié)中的每個(gè)關(guān)節(jié)的所跟蹤位置中確定的； 基于在第一和第二幀之間的流逝時(shí)間期間的位置改變來計(jì)算所述多個(gè)關(guān)節(jié)中的每個(gè)關(guān)節(jié)的速度；以及 輸出任務(wù)代謝當(dāng)量的值，所述值是從代謝等式中輸出的，所述代謝等式包括所述多個(gè)關(guān)節(jié)中的每個(gè)關(guān)節(jié)的水平速度分量和垂直速度分量。
7.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于，所述計(jì)算設(shè)備是游戲設(shè)備并且所輸出的值被輸出在所述計(jì)算設(shè)備的顯示器上。
8.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于，所述值是針對(duì)閾值時(shí)間段的總值，其中所述總值是在所述閾值時(shí)間段內(nèi)的每幀與相繼幀之間計(jì)算的任務(wù)代謝當(dāng)量之和。
9.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于，該包括根據(jù)加權(quán)方案對(duì)所述多個(gè)關(guān)節(jié)中的每個(gè)關(guān)節(jié)進(jìn)行加權(quán)的指令，所述加權(quán)方案包括將所述多個(gè)關(guān)節(jié)中的每個(gè)關(guān)節(jié)分配給上身片段或下身片段，其中所述下身片段比所述上身片段具有更高的加權(quán)值。
10.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，所述代謝等式是■= 其中VO2是氧氣消耗的變量，其中所述氧氣消耗是使用氧氣消耗等式計(jì)算的，所述氧氣消耗等式包括 VO2=Kh (身體速度h) +Kv (身體速度V) +3. 5。
全文摘要
本發(fā)明涉及利用計(jì)算設(shè)備計(jì)算代謝當(dāng)量。在此提供了一種供與計(jì)算設(shè)備一起使用的用于估計(jì)任務(wù)代謝當(dāng)量的方法。該方法包括從用戶的捕捉設(shè)備接收輸入；以及跟蹤該用戶的多個(gè)關(guān)節(jié)中的每個(gè)關(guān)節(jié)的位置。該方法還包括確定所述多個(gè)關(guān)節(jié)中的每個(gè)關(guān)節(jié)在第一幀與第二幀之間行進(jìn)的距離；以及基于該行進(jìn)的距離和在第一和第二幀之間的流逝時(shí)間來計(jì)算所述多個(gè)關(guān)節(jié)中的每個(gè)關(guān)節(jié)的水平速度和垂直速度。該方法還包括使用代謝等式估計(jì)任務(wù)代謝當(dāng)量的值，所述代謝等式包括所述多個(gè)關(guān)節(jié)中的每個(gè)關(guān)節(jié)的水平速度的分量和垂直速度的分量；以及輸出所述值以供顯示。
文檔編號(hào)A63B71/06GK103019372SQ20121040271
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月21日
發(fā)明者E·巴蘇姆, R·福布斯, T·萊瓦德, T·杰肯 申請(qǐng)人:微軟公司