手机姿态检测的python源代码
时间: 2023-07-07 07:36:31 浏览: 78
以下是一个简单的使用Python实现手机姿态检测的示例代码:
```python
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from scipy.spatial.transform import Rotation as R
# 加载手机传感器数据文件
data = np.loadtxt('sensor_data.txt', delimiter=',')
# 将三轴加速度计数据转换为重力加速度分量
g = np.mean(data[:100, 1:], axis=0)
g_norm = np.linalg.norm(g)
g = g / g_norm
# 计算手机的初始姿态
r = R.align_vectors([[0, 0, -1]], [g])[0]
q = r.as_quat()
# 逐帧计算手机的姿态
qs = np.zeros((len(data), 4))
qs[0] = q
for i in range(1, len(data)):
dt = data[i, 0] - data[i-1, 0]
w = data[i, 1:4] * np.pi / 180
r = R.from_quat(q)
q_dot = 0.5 * np.hstack((0, w)) @ q
q = q + q_dot * dt
q_norm = np.linalg.norm(q)
q = q / q_norm
qs[i] = q
# 绘制手机的姿态变化曲线
fig, axs = plt.subplots(2, 1, figsize=(8, 8))
axs[0].plot(data[:, 0], qs[:, 0], label='w')
axs[0].plot(data[:, 0], qs[:, 1], label='x')
axs[0].plot(data[:, 0], qs[:, 2], label='y')
axs[0].plot(data[:, 0], qs[:, 3], label='z')
axs[0].set_xlabel('Time (s)')
axs[0].set_ylabel('Quaternion')
axs[0].legend()
axs[1].plot(data[:, 0], np.arccos(qs[:, 0]) * 2 * 180 / np.pi)
axs[1].set_xlabel('Time (s)')
axs[1].set_ylabel('Pitch (degrees)')
plt.show()
```
上述代码中,假设手机传感器数据保存在名为sensor_data.txt的文本文件中,其中第一列为时间戳,第二至第四列为加速度计数据,第五至第七列为陀螺仪数据。代码首先读取数据文件,然后计算手机的初始姿态,接着逐帧计算手机的姿态,并将结果保存在名为qs的数组中。最后,代码使用matplotlib库绘制了手机的姿态变化曲线。