如何解释来自iPhone的加速度计读数

Question

我正在尝试构建一个基于Kinect和iPhone的应用程序。

我正在尝试计算每个X Y和Z轴上我的手的加速度，基于Kinect返回的轨迹。基本上，我选择了一个标准时间间隔为0.5秒或15帧（dt），并且在这段时间内有3个点x0，x1和x2，它们之间相隔0.5秒。首先，我必须提到的是，这3个点的位置是以米为单位的。通过使用这些点，我计算出两个速度（v0 =（x1-x0）/ dt和v1 =（x2-x1）/ dt）。最后，通过使用这些速度，我计算出x1和x2之间的加速度为acc =（v1-v0）/ dt。

我在每个帧上重复这些计算，并获得一系列加速度。

正如我所说，我还有一个iPhone，我想知道我拿着iPhone的哪只手，左手还是右手。我想通过尝试将我的手的加速度与保持正确位置的iPhone的加速度匹配来实现这一点，以便我拥有相同的坐标系。

唯一的问题是，我的加速度与手机加速度之间存在巨大差异。

手机加速度读数在每个轴上都在-2到2之间，而我的加速度在-10到10之间。我应该如何解释iPhone的加速度数据以获得与我的相似的米/秒度量？

- Simon

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基本上，我已经计算了iPhone在给定时间间隔内的读数和Kinect加速度之间的平方误差和。然而，由于值的不同比例，所得到的结果并不是很可靠。 - Simon

Answer 1

在iPhone上，加速度计数据以g力为单位提供。x轴与手机屏幕顶部对齐，y轴与左侧对齐，如果您正在查看它，则z轴直接从屏幕往外指向您。因此，当您的手机面朝上放在桌子上时，您应该分别得到x、y和z轴的值为(0, 0, -1)。如果您把手机掉落，其处于自由落体状态时，你应该得到(0, 0, 0)的值。

假设您在移动手机时保持其对齐方式，要获取每秒平方米的三维加速度：

- (void)accelerometer:(UIAccelerometer*)accelerometer didAccelerate:(UIAcceleration*)acceleration
{
    float g = 9.80665f;
    float x = acceleration.x * g;
    float y = acceleration.y * g;
    float z = (acceleration.z + 1.0f) * g;
    // x, y, and z now hold the absolute acceleration in ms^-2
}

请注意，您必须减去地球引力的影响，以获得相对于您的起居室而不是相对于四维时空的加速度。

另外，请注意iPhone加速计非常嘈杂，即使手机静止，这些值也会抖动，因此您需要应用一些平滑处理。但是，如果您使用类似于您似乎正在处理位置数据的技术，将每个帧中的值放入数组以获得过去0.5秒内的滚动平均值，则已经为您平滑了数据。

还要注意的另一件事是，iPhone加速计的峰值约为2.3g。这些g力并不难实现（例如，如果您拍手），因此您可能会超过它们，并且累积数据的技术将不太可靠。

- jhabbott