1.本发明属于人体关节监测技术领域，具体涉及一种用于元宇宙的人体关节监测系统和一种用于元宇宙的人体关节监测方法。
背景技术：2.元宇宙(metaverse)是一个平行于现实世界运行的人造虚拟空间。在这个空间里，用户拥有自己的虚拟身份和数字资产，可以在虚拟世界里尽情互动，从事生产经营活动并创造价值。元宇宙的发展不是单纯的虚拟世界或者互联网技术的自我迭代，更需要可穿戴智能设备以及物联网等实体技术的同步或者领先发展。
3.现有的通过传感器监测人体关节，从而获得人体关节的动态数据并且在元宇宙中进行多方面应用，但是现有的人体关节的监测都是通过单一的传感器进行进行监测，在监测数据的精度上有待提高，从而提高元宇宙对于人体关节数据的应用质量。
4.因此，针对上述问题，予以进一步改进。
技术实现要素：5.本发明的主要目的在于提供用于元宇宙的人体关节监测系统及其监测方法，其通过集成多个传感器的传感器模块对人体关节进行监测，并且启动传感器模块中匹配当前内外部环境的具体传感器，从而对当前的人体关节进行监测，并且将多个传感器监测的数据进行融合，从而获得精确的关节监测数据。
6.为达到以上目的，本发明提供一种用于元宇宙的人体关节监测系统，用于监测人体关节，包括传感器模块和处理模块，其中：
7.所述处理模块根据当前监测的外部环境和内部环境生成启动指令，并且将启动指令无线传输到传感器模块；
8.所述传感器模块集成多个安装于人体关节的传感器(包括光纤传感器、基于光学的测角仪、基于成像和视频的跟踪系统、基于纺织品的传感器、陀螺仪、磁力计和惯性运动传感器)并且所述传感器模块接收所述处理模块的启动指令后启动匹配当前内部环境和外部环境的(多个)传感器(例如，当前在室内如果通过磁力计检测的话会受到磁性设备引起的磁干扰，从而使得监测数据不准确，因此在室内情形下不选用磁力计)，从而获得不同的关节监测数据，并且将获得的监测数据通过无线单元传输到所述处理模块；
9.所述处理模块根据不同的监测数据启用与当前启动的传感器对应的融合处理单元，(例如，当前启动陀螺仪和测角仪，那么处理模块启用匹配陀螺仪和测角仪的融合算法)以使得融合处理单元对当前接收的监测数据进行融合处理，从而获得精确的融合关节监测数据。
10.作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，用于元宇宙的人体关节监测系统还包括无线模块，所述处理模块生成启动指令后同时触发所述无线模块，以使得所述无线模块获得卫星同步时钟并且将卫星同步时钟传输到前待启动的各个传感器，从而使得各个传
感器同步启动(从而确保各个传感器在同一时间维度上对人体关节进行监测)。
11.作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述融合处理单元包括预处理子单元、特征提取选择子单元和建模子单元，其中：
12.所述预处理子单元用于对不同的监测数据进行包括数据格式化处理、归一处理和同步处理的预处理，从而获得第一数据；
13.所述特征提取子单元对第一数据进行包括时域和频域的特征提取，以获得第二数据，并且所述特征提取子单元对第二数据进行特征选择，从而生成第三数据；
14.所述建模子单元对第三数据进行建模分析，从而对当前的人体关节的融合关节监测数据。
15.作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，用于元宇宙的人体关节监测系统还包括检测反馈模块，所述检测反馈模块用于检测对当前启动的传感器的融合后的数据的精确度，其中：
16.所述处理模块在对各个传感器的数据进行融合之间还获得每个单个传感器对于当前人体关节的单个监测数据(也进行预处理、特征提取选择和建模等处理)并且将监测数据传输到检测反馈模块，所述检测反馈模块将各个传感器的单个监测数据分别与融合关节监测数据进行比对，并且分析各个单个监测数据相对于融合关节检测数据的异变率和正常率；
17.所述检测反馈模块通过异变率反馈调节正在启动的传感器的检测参数，从而提高当前单个传感器的检测精度，进而使得融合处理单元再对调节检测参数后的各个传感器的监测数据进行融合处理，使得在动态调节下提高传感器模块的监测精度。
18.作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，用于元宇宙的人体关节监测系统还包括健康预警模块，所述健康预警模块对融合关节监测数据(可以让被监测的人体关节做一些标准动作，从而增加判断的精确性)进行记录，并且结合历史数据库(包括不同性别、不同年龄段等人体关节的正常范围的活动参数) 对当前被监测的人体关节进行分析，从而判断当前的融合关节监测数据是否在正常参数范围之内并且针对当前的融合关节监测数据进行健康指数评论。
19.为达到以上目的，本发明还提供一种用于元宇宙的人体关节监测方法，用于实施所述的一种用于元宇宙的人体关节监测系统，包括以下步骤：
20.步骤s1：处理模块根据当前监测的外部环境和内部环境生成启动指令，并且将启动指令无线传输到传感器模块；
21.步骤s2：传感器模块集成多个安装于人体关节的传感器并且传感器模块接收处理模块的启动指令后启动匹配当前内部环境和外部环境的传感器，从而获得不同的关节监测数据，并且将获得的监测数据通过无线单元传输到处理模块；
22.处理模块根据不同的监测数据启用与当前启动的传感器对应的融合处理单元，以使得融合处理单元对当前接收的监测数据进行融合处理，从而获得精确的融合关节监测数据。
附图说明
23.图1是本发明的用于元宇宙的人体关节监测系统及其监测方法的示意图。
具体实施方式
24.以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
25.在本发明的优选实施例中，本领域技术人员应注意，本发明所涉及的铜辫子、扭簧等可被视为现有技术。
26.优选实施例。
27.本发明公开了一种用于元宇宙的人体关节监测系统，用于监测人体关节，包括传感器模块和处理模块，其中：
28.所述处理模块根据当前监测的外部环境(是否有磁场等影响具体传感器的因素)和内部环境(人体关节如果出汗等影响具体传感器的监测)生成启动指令，并且将启动指令无线传输到传感器模块；
29.所述传感器模块集成多个安装于人体关节的传感器(包括光纤传感器、基于光学的测角仪、基于成像和视频的跟踪系统、基于纺织品的传感器、陀螺仪、磁力计和惯性运动传感器)并且所述传感器模块接收所述处理模块的启动指令后启动匹配当前内部环境和外部环境的(多个)传感器(例如，当前在室内如果通过磁力计检测的话会受到磁性设备引起的磁干扰，从而使得监测数据不准确，因此在室内情形下不选用磁力计)，从而获得不同的关节监测数据，并且将获得的监测数据通过无线单元传输到所述处理模块；
30.所述处理模块根据不同的监测数据启用与当前启动的传感器对应的融合处理单元，(例如，当前启动陀螺仪和测角仪，那么处理模块启用匹配陀螺仪和测角仪的融合算法)以使得融合处理单元对当前接收的监测数据进行融合处理，从而获得精确的融合关节监测数据(包括关节角度、运动和骨骼跟踪等)。
31.具体的是，用于元宇宙的人体关节监测系统还包括无线模块，所述处理模块生成启动指令后同时触发所述无线模块，以使得所述无线模块获得卫星同步时钟并且将卫星同步时钟传输到前待启动的各个传感器，从而使得各个传感器同步启动(从而确保各个传感器在同一时间维度上对人体关节进行监测)。
32.更具体的是，所述融合处理单元包括预处理子单元、特征提取选择子单元和建模子单元，其中：
33.所述预处理子单元用于对不同的监测数据进行包括数据格式化处理、归一处理和同步处理的预处理，从而获得第一数据；
34.所述特征提取子单元对第一数据进行包括时域和频域的特征提取，以获得第二数据，并且所述特征提取子单元对第二数据进行特征选择，从而生成第三数据；
35.所述建模子单元对第三数据进行建模分析，从而对当前的人体关节的融合关节监测数据。
36.进一步的是，用于元宇宙的人体关节监测系统还包括检测反馈模块，所述检测反馈模块用于检测对当前启动的传感器的融合后的数据的精确度，其中：
37.所述处理模块在对各个传感器的数据进行融合之间还获得每个单个传感器对于当前人体关节的单个监测数据(也进行预处理、特征提取选择和建模等处理)并且将监测数
据传输到检测反馈模块，所述检测反馈模块将各个传感器的单个监测数据分别与融合关节监测数据进行比对，并且分析各个单个监测数据相对于融合关节检测数据的异变率和正常率；
38.所述检测反馈模块通过异变率反馈调节正在启动的传感器的检测参数，从而提高当前单个传感器的检测精度，进而使得融合处理单元再对调节检测参数后的各个传感器的监测数据进行融合处理，使得在动态调节下提高传感器模块的监测精度。
39.更进一步的是，用于元宇宙的人体关节监测系统还包括健康预警模块，所述健康预警模块对融合关节监测数据(可以让被监测的人体关节做一些标准动作，从而增加判断的精确性)进行记录，并且结合历史数据库(包括不同性别、不同年龄段等人体关节的正常范围的活动参数)对当前被监测的人体关节进行分析，从而判断当前的融合关节监测数据是否在正常参数范围之内并且针对当前的融合关节监测数据进行健康指数评论。
40.本发明还公开了一种用于元宇宙的人体关节监测方法，用于实施所述的一种用于元宇宙的人体关节监测系统，包括以下步骤：
41.步骤s1：处理模块根据当前监测的外部环境和内部环境生成启动指令，并且将启动指令无线传输到传感器模块；
42.步骤s2：传感器模块集成多个安装于人体关节的传感器并且传感器模块接收处理模块的启动指令后启动匹配当前内部环境和外部环境的传感器，从而获得不同的关节监测数据，并且将获得的监测数据通过无线单元传输到处理模块；
43.处理模块根据不同的监测数据启用与当前启动的传感器对应的融合处理单元，以使得融合处理单元对当前接收的监测数据进行融合处理，从而获得精确的融合关节监测数据。
44.值得一提的是，本发明专利申请涉及的铜辫子、扭簧等技术特征应被视为现有技术，这些技术特征的具体结构、工作原理以及可能涉及到的控制方式、空间布置方式采用本领域的常规选择即可，不应被视为本发明专利的发明点所在，本发明专利不做进一步具体展开详述。
45.对于本领域的技术人员而言，依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。
技术特征：1.一种用于元宇宙的人体关节监测系统，用于监测人体关节，其特征在于，包括传感器模块和处理模块，其中：所述处理模块根据当前监测的外部环境和内部环境生成启动指令，并且将启动指令无线传输到传感器模块；所述传感器模块集成多个安装于人体关节的传感器并且所述传感器模块接收所述处理模块的启动指令后启动匹配当前内部环境和外部环境的传感器，从而获得不同的关节监测数据，并且将获得的监测数据通过无线单元传输到所述处理模块；所述处理模块根据不同的监测数据启用与当前启动的传感器对应的融合处理单元，以使得融合处理单元对当前接收的监测数据进行融合处理，从而获得精确的融合关节监测数据。2.根据权利要求1所述的一种用于元宇宙的人体关节监测系统，其特征在于，用于元宇宙的人体关节监测系统还包括无线模块，所述处理模块生成启动指令后同时触发所述无线模块，以使得所述无线模块获得卫星同步时钟并且将卫星同步时钟传输到前待启动的各个传感器，从而使得各个传感器同步启动。3.根据权利要求2所述的一种用于元宇宙的人体关节监测系统，其特征在于，所述融合处理单元包括预处理子单元、特征提取选择子单元和建模子单元，其中：所述预处理子单元用于对不同的监测数据进行包括数据格式化处理、归一处理和同步处理的预处理，从而获得第一数据；所述特征提取子单元对第一数据进行包括时域和频域的特征提取，以获得第二数据，并且所述特征提取子单元对第二数据进行特征选择，从而生成第三数据；所述建模子单元对第三数据进行建模分析，从而对当前的人体关节的融合关节监测数据。4.根据权利要求3所述的一种用于元宇宙的人体关节监测系统，其特征在于，用于元宇宙的人体关节监测系统还包括检测反馈模块，所述检测反馈模块用于检测对当前启动的传感器的融合后的数据的精确度，其中：所述处理模块在对各个传感器的数据进行融合之间还获得每个单个传感器对于当前人体关节的单个监测数据并且将监测数据传输到检测反馈模块，所述检测反馈模块将各个传感器的单个监测数据分别与融合关节监测数据进行比对，并且分析各个单个监测数据相对于融合关节检测数据的异变率和正常率；所述检测反馈模块通过异变率反馈调节正在启动的传感器的检测参数，从而提高当前单个传感器的检测精度，进而使得融合处理单元再对调节检测参数后的各个传感器的监测数据进行融合处理，使得在动态调节下提高传感器模块的监测精度。5.根据权利要求4所述的一种用于元宇宙的人体关节监测系统，其特征在于，用于元宇宙的人体关节监测系统还包括健康预警模块，所述健康预警模块对融合关节监测数据进行记录，并且结合历史数据库对当前被监测的人体关节进行分析，从而判断当前的融合关节监测数据是否在正常参数范围之内并且针对当前的融合关节监测数据进行健康指数评论。6.一种用于元宇宙的人体关节监测方法，其特征在于，用于实施权利要求1-5任一项所述的一种用于元宇宙的人体关节监测系统，包括以下步骤：步骤s1：处理模块根据当前监测的外部环境和内部环境生成启动指令，并且将启动指
令无线传输到传感器模块；步骤s2：传感器模块集成多个安装于人体关节的传感器并且传感器模块接收处理模块的启动指令后启动匹配当前内部环境和外部环境的传感器，从而获得不同的关节监测数据，并且将获得的监测数据通过无线单元传输到处理模块；处理模块根据不同的监测数据启用与当前启动的传感器对应的融合处理单元，以使得融合处理单元对当前接收的监测数据进行融合处理，从而获得精确的融合关节监测数据。
技术总结本发明公开了用于元宇宙的人体关节监测系统及其监测方法，用于元宇宙的人体关节监测系统，包括传感器模块和处理模块，所述处理模块根据当前监测的外部环境和内部环境生成启动指令，并且将启动指令无线传输到传感器模块，所述传感器模块集成多个安装于人体关节的传感器并且所述传感器模块接收所述处理模块的启动指令后启动匹配当前内部环境和外部环境的传感器。本发明公开的用于元宇宙的人体关节监测系统及其监测方法，其通过集成多个传感器的传感器模块对人体关节进行监测，并且启动传感器模块中匹配当前内外部环境的具体传感器，从而对当前的人体关节进行监测。从而对当前的人体关节进行监测。从而对当前的人体关节进行监测。
技术研发人员：李立 刘凯
受保护的技术使用者：涂中科技（安徽）有限公司
技术研发日：2022.05.25
技术公布日：2022/11/1
