同步加速度计和陀螺仪/ Android - 腾讯云开发者社区

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三轴陀螺仪的加速度计步测算方法

用户在水平步行运动中，垂直和前进两个加速度会呈现周期性变化，如图所示，在步行收脚的动作中，由于重心向上单只脚触地，垂直方向加速度是呈正向增加的趋势，之后继续向前，重心下移两脚触底，加速度相反。...第二步是峰值检测，我们记录了上次矢量长度和运动方向，通过矢量长度的变化，可以判断目前加速度的方向，并和上一次保存的加速度方向进行比较，如果是相反的，即是刚过峰值状态，则进入计步逻辑进行计步，否则舍弃。...最后是去干扰，手持设备会有一些低幅度和快速的抽动状态，或是我们俗称的手抖，或者某个恶作剧用户想通过短时快速反复摇动设备来模拟人走路，这些干扰数据如果不剔除，会影响记步的准确值，对于这种干扰，我们可以通过给检测加上阈值和步频判断来过滤...同时我们通过和上次加速度大小进行比较，设置设立一定的阈值Threshold来判断运动是否属于有效，有效运动才可进行记步。3....关于计步器的扩展　　以上是一个依靠加速度测算的计步器实现原理，已知步行和跑步的步伐经验值，那么稍微改进下即可变成一个测距测速计。

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无人机中的IMU单元（MEMS 三轴加速计、三轴陀螺仪、三轴磁力计）

因此在没有外力作用的情况下，加速度计能够精确地测量俯仰角和滚转角，且没有累积误差。 ?...MEMS三轴加速度计是采用压阻式、压电式和电容式工作原理，产生的比力（压力或者位移）分别正比于电阻、电压和电容的变化。这些变化可以通过相应的放大和滤波电路进行采集。该传感器的缺点是受振动影响较大。...介于其测量角度的工作原理三轴加速度计无法测量偏航角 ? 可测量俯仰角和横滚角 ? ?...三轴陀螺仪作用：用于无人机中的角速度及对角速度积分后角度的计算原理：理解三轴陀螺仪的原理首先要知道科里奥利力科里奥利力当一个质点相对于惯性系做直线运动时，因为质点自身惯性，它相对于旋转体系，其轨迹是一条曲线...由此我们在陀螺仪中，选用两块物体，他们处于不断的运动中，并令他们运动的相位相差-180度，即两个质量块运动速度方向相反，而大小相同。

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加速计和陀螺仪

前言最近因为工作需要对加速计和陀螺仪进行学习和了解，过程中有所收获。...实现流程 1、加载图片，创建CMMotionManager； 2、监听地球重力的变化，根据x和y轴的重力变化计算出来手机与水平面的夹角； 3、将图片逆着旋转相同的角度； x、y轴和UIKit坐标系相反...三、陀螺仪如图，建立三维坐标系；陀螺仪描述的是iPhone关于x、y、z轴的旋转速率；静止时(x, y, z)为(0, 0, 0)；当右图手机绕Y轴正方向旋转，速率为每秒180°，则(x,...陀螺仪和加速计是同样的坐标系，但是新增了旋转的概念，可以用右手法则来辅助记忆；陀螺仪回调结构体的单位是以弧度为单位，这个不是加速度而是速率；四、CoreMotion的使用 CoreMotion...总结加速计和陀螺仪的原理复杂但使用简单，实际应用也比较广。之前就用过加速计和陀螺仪，但是没有系统的学习过。

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MPU6050姿态解算2-欧拉角&旋转矩阵

本篇将通过软件解算的方式，利用欧拉角与旋转矩阵来对陀螺仪与加速度计的原始数据进行姿态求解，并将两种姿态进行互补融合，最终得到IMU的实时姿态。...加速度利用静止时刻感受到重力加速度，计算姿态：当加速度计水平放置，即Z轴竖直向上时，Z轴可以读到1g的数值（g为重力加速度），X轴和Y轴两个方向读到0，可以记作（0，0，g）。...解这个方程，可以得到roll和pitch角（由于绕Z旋转时，感受到的重力加速度是不变的，因此加速度计无法计算yaw角） ? 3次旋转过程的分解过程如下图： ?...6 姿态融合由上面的分析可知，加速度计在静止时刻，根据感受到的重力加速度，可以计算出roll和pitch角，并且角度计算只与当前姿态有关。...当然，这里只能对roll和pitch融合，因为加速度计没有得到yaw。 ? K为比例系数，需要根据实际来调整，如选用0.4。

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【Sensors】运动传感器（3）

加速计和陀螺仪传感器始终基于硬件。大多数由Android设备驱动的设备都有一个加速计，而且现在很多设备都包含一个陀螺仪。...在大多数情况下，使用这些传感器比使用加速度计和地磁场传感器或方位传感器更好。...这些传感器在Android 4.0中进行了更新，现在使用设备的陀螺仪（除了其他传感器）以提高稳定性和性能。...几乎所有基于Android的手机和平板电脑都有一个加速度计，它比其他运动传感器的功耗低大约10倍。一个缺点是您可能必须使用低通和高通滤波器来消除重力并减少噪音。...Android SDK提供了一个示例应用程序，显示如何使用加速度传感器（Accelerometer Play）使用陀螺仪陀螺仪以设备x，y和z轴周围的rad / s为单位测量转速。

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Arduino学习笔记（12） — MPU6050与卡尔曼滤波算法实践「建议收藏」

MPU6050 它是全球首例整合性 6 轴运动处理组件，俗称的六轴陀螺仪（x y z 三轴的倾斜角度和三轴方向的加速度）。...它集成了陀螺仪和加速度计于一体的芯片，它极大程度上免除了独立使用的陀螺仪和加速度计在时间上的误差，而且减少了占用 PCB 板的空间。...为了精确跟踪快速和慢速的运动，传感器的测量范围都是用户可控的，陀螺仪可测范围为±250，±500，±1000，±2000°/秒（dps），加速度计可测范围为±2，±4，±8，±16g。...按优先级列出它们，它们是加速度计，陀螺仪，磁力计和高度计。MPU 6050是6 DOF（自由度）或六轴IMU传感器，这意味着它提供六个值作为输出：来自加速度计的三个值和来自陀螺仪的三个值。...加速度计和陀螺仪都嵌入在单个芯片内。该芯片使用I2C（内部集成电路）I2C (inter-integrated circuit) 协议进行通信。一个加速度计适用于压电效应原理。

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自动驾驶硬件系统(十)- Inertial Measurement Unit (IMU)

一般IMU包括三轴陀螺仪及三轴加速度计，部分IMU还包括三轴磁力计。IMU在小至手机、VR，大至航空、航天领域都得到了广泛的应用。...IMU通常包含陀螺仪(Gyroscope)、加速度计(Accelermeters)，有的还包含磁力计(Magnetometers)。...陀螺仪用来测量三轴的角速度，加速度计用来测量三轴的加速度，磁力计提供朝向信息。...V2火箭中的陀螺仪应用现代的晶体管陀螺仪现代的陀螺仪(MEMS)输出的是旋转变化率(Rotational Rate)，而不是Rotation本身，所以需要对陀螺仪的输出对时间积分才能得到朝向信息，...陀螺仪的测量模型(忽略地球旋转): image.png 其中: image.png 2.加速度计(Accelermeters) 加速度计的原理图 image.png 加速度计可以通过一个通俗易懂的盒子模型来理解

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安卓手机如何玩转动作手势检测？有TensorFlow就够了，附实用教程

我们希望能够在一个单独的Android库中完成这一实现，以便它能够容易地集成到任何其他应用程序中。这些动作可以通过手机上的几个传感器进行捕获：加速度计、陀螺仪、磁力计等等。...为了准确地描述这些手势，我们应该使用加速度计和陀螺仪。...这并不是一件容易的任务，因为它需要磁力计和加速度计传感器值的融合。不过幸运的是，Android已经有了特定的线性加速度传感器以执行这样的计算并返回正确的值。...另一方面，陀螺仪将用于测量旋转：我们试着找出将与我们的手势相关联的值。显然，在加速度计（即线性加速度计）中，X和Y值将高度描述手势，而加速度计的Z值不太可能受到我们手势的影响。...所以，我们需要开发一个能够记录加速度计数据的Android应用程序。我开发了一款这样的应用程序，下面是记录的“向右移动”手势的屏幕截图：正如你所看到的那样，X轴和Y轴对手势的反应非常强烈。

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手机侧信道窃听攻击

MEMS运动传感器现代智能手机通常配备三轴加速度计和三轴陀螺仪。这些传感器对设备的运动高度敏感，并已广泛应用于感测方向，振动，冲击等。...由于此基本频率的频率范围与智能手机传感器的频率范围部分重叠，因此已经开发了加速度计和陀螺仪来捕获低频带中一小部分语音信号。...之所以喜欢使用加速度计是因为它比陀螺仪对振动更敏感。陀螺仪和加速度计之间的比较如下图所示。图片A.威胁模型假设受害者使用高端智能手机。智能手机播放包含私人信息的语音信号。...B.有效性以前常识是在Android驱动的智能手机中加速度计和陀螺仪的采样率不能超过200 Hz,由于成年男性和成年女性的典型基本频率分别在85-180Hz和165-255Hz的范围内，这种常识意味着传感器只能在很小的范围内捕获人类语音...图片分割：由于沿三个轴的加速度信号完全同步，使用第四节中描述的主导轴（z轴）来定位切割点，然后使用获得的切割点沿三个轴对滤波后的加速度信号进行分割。

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iOS传感器：实现一个随屏幕旋转的图片1. 加速计介绍2. 加速计的使用3. 获取加速计数据的两种方式4. 实现图片永远水平方向

CoreMotion可以从内置的传感器中获取数据，这些传感器包括陀螺仪、加速器和磁力计。更值得嘚瑟的是，苹果集成了很多算法，可以直接输出剥离重力加速因素的加速度信息。好流弊的样纸。 1....= 0.1; //Push方式获取和处理数据，这里我们一样只是做了简单的打印。...在使用了下次文章介绍的陀螺仪之后，抖动效果也会得到明显的改善。这一部分的代码部分宅胖儿就没有实现了，自己尝试一下？！啦啦啦啦啦。 4.2 实现 ?...atan2这个函数我们其实可以在很多地方都看到，Android、JS、PHP等等都能遇见到。如果想进一步深入了解，可以移步百度百科，感觉讲的还算挺清楚的。...好啦手工~下次咱们用陀螺仪做一个水平滚动的小球的游戏玩玩多谢各位大爷评论、点赞、打赏。 ---- 源代码下载地址：OC+Swift两版。下载地址

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谷歌优化Android版Motion Stills，通过陀螺仪实现实时运动追踪

谷歌曾于2017年夏季，推出了Android版Motion Stills（动图制作软件），为大量Android设备提供出色的视频捕捉和观看体验。...而经过谷歌对其进行的改进和增强，Motion Stills可以利用Android设备上的陀螺仪，实现有趣的AR体验。 ?...通过假定追踪设备与地平面平行，并根据设备中加速度计传感器提供的，该设备相对地平面的初始定向，可以为摄像头提供6DoF追踪（3个平移DoF，3个旋转DoF），准确地改变和渲染真实场景中的虚拟3D对象。...其中，加速度计传感器提供该设备相对地平面初始定向的原理为：当该设备大致稳定时，加速度计传感器会提供由于地球重力而产生的加速度。...谷歌最后表示：“Motion Stills系统可单独处理平移和旋转，所以我们的实时运动追踪不需要经过校准，可在任何带有陀螺仪的Android设备上运行。”

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树莓派基础实验31：MPU6050陀螺仪加速度传感器实验

配置DLPF设置描述：该寄存器为陀螺仪和加速度计配置外部帧同步（FSYNC）引脚采样和数字低通滤波器（DLPF）设置。 ...DLPF由 DLPF_CFG 配置，加速度计和陀螺仪根据 DLPF_CFG 的值进行过滤，如下表所示。 ? （3）寄存器27 - 陀螺仪配置（GYRO_CONFIG） ?...加速度计测量寄存器以及温度测量寄存器，陀螺仪测量寄存器和外部传感器数据寄存器由两组寄存器组成：内部寄存器组和面向用户的读取寄存器组。加速度计传感器内部寄存器组内的数据总是以采样率更新。...这些温度测量寄存器以及加速度计测量寄存器，陀螺仪测量寄存器和外部传感器数据寄存器由两组寄存器组成：内部寄存器组和面向用户的读取寄存器组。 ...这些陀螺仪测量寄存器以及加速度计测量寄存器，温度测量寄存器和外部传感器数据寄存器由两组寄存器组成：内部寄存器组和面向用户的读取寄存器组。

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STM32单片机+MPU6050设计一个电子水平仪

该单片机将与MPU6050传感器相结合，利用其内置的加速度计和陀螺仪，实现设备的倾斜角度测量。...它集成了三轴加速度计和三轴陀螺仪，这两者协同工作，实现对设备在各个方向上的姿态和运动的监测。...数据融合与姿态计算虽然加速度计和陀螺仪都能提供关于设备倾斜的不同信息，但它们各自存在局限性。加速度计受到重力和运动加速度的影响，可能会产生一定的噪声；而陀螺仪在长时间使用中可能会受到漂移的影响。...互补滤波：这种方法结合了加速度计和陀螺仪的优势，通过加速度计提供的稳定低频信息和陀螺仪提供的高频旋转信息，实现一个平衡的结果。...角度计算：根据加速度计和陀螺仪数据计算出设备的俯仰角和滚转角，从而实时监控和显示设备的倾斜状态，向用户反馈设备是否处于水平状态。

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IMU 标定 | 工业界和学术界有什么不同？

六轴IMU的结构如下图，坐标轴一般遵循右手定则，理想情况下XYZ轴相互正交，加速度计和陀螺仪的轴相互重合。但是通常情况下，IMU存在一定的偏差。...例如，从Inven Sense的MPU-9250芯片内部结构图可以看到该加速度计（XY、Z轴）和陀螺仪分开制造，因此加速度计和陀螺仪的坐标轴中心并不严格重合，甚至加速度计不同轴也是分开加工，坐标轴也不能保证完全正交...由于重力方向和大小不变，这六个位置分别（近似）是IMU的X、-X、Y、-Y、Z和-Z朝向下的方向，因此至少可以拟合出加速度计三个轴的尺度因子、偏置以及陀螺仪的偏置。...相比商用产品的简易标定流程，该标定方法有以下几点不同：给出了加速度计和陀螺仪更复杂的模型。利用Allan方差的定义，标定陀螺仪的偏置。大量冗余数据，保证最优化收敛。...利用Runge-Kutta积分和四元数表示法，实现陀螺仪的轴向偏差和尺度因子的标定。标定流程图： ?

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Android Motion Stills实现AR即时运动捕捉

文 / Jianing Wei和Tyler Mullen 译 / 鸿蒙审校 / Ant 去年夏天，我们在Android平台上推出了Motion Stills，它可以在各种Android手机上提供出色的视频捕捉和观看体验...我们对这项技术进行了改进和增强，以便能够在任何使用陀螺仪的Android设备上运行有趣的AR应用体验。...假设跟踪的表面与地平面平行，并使用设备的加速度计传感器提供手机相对于地平面的初始方向，我们便可以跟踪摄像机的6个自由度（3个用于平移，3个用于旋转）。这使我们能够准确地变换和渲染场景中的虚拟物体。...独立的平移（仅从红色框显示视觉信号）和旋转捕捉（从陀螺仪;但未显示）我们使用手机的内置陀螺仪来获得设备的3D旋转（翻滚，俯仰和偏摆）。...而且，由于我们分别处理旋转和平移，所以我们的即时运动捕捉方法不需要校准，可以在任何带有陀螺仪的Android设备上工作。

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无人机飞行感知技术相关模块剖析

无人机的飞行感知技术主要用作两个用途，其一是提供给飞行控制系统，由于飞行控制系统的主要功能是控制飞机达到期望姿态和空间位置，所以这部分的感知技术主要测量飞机运动状态相关的物理量，涉及的模块包括陀螺仪、加速度计...陀螺仪温度漂移测试结果图上面是一个陀螺仪温度漂移测试结果图，测试的环境是从25℃升温至50℃，整个过程保持陀螺仪静止不动，陀螺仪的准确输出应该是一个固定的数值。...加速度计加速度计测量的是机体运动的线加速度，但由于地球引力，测量值中还会包含重力加速度分量，在某些使用情况下需要把这部分减去。...常用的MEMS加速度计传感器型号有6050A（Invensense）和ADXL350（ADI）。...部分传感器生产商为了提高芯片集成度，会将陀螺仪和加速度计封装在一起，称为六轴传感器，例如6050A（Invensense）。

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手机加速度计数据可以被随意读取，iOS关不掉权限，安卓这次能限制

它和被封装在核心运动框架（Core Motion Framework）里的加速度计有关。近期，一位iOS开发者Tommy Mysk发现并测试了加速度计的数据被读取的情况，在社交媒体上引发热议。...除了加速度计，核心运动框架中还有陀螺仪，气压计等高精度的测量设备。它们的数据可以用于很多应用程序。而这次，以隐私保护著称的iOS在这个点上似乎疏漏了。...你很难想象，凭借你的加速度数据，配合核心运动模块中的陀螺仪等设备，可以收集到非常精准的信息。首先，不同的运动状态都会有不同的加速度变化分布。...浙大网安团队就基于深度学习算法实现了针对手机语音信号的关键字识别和语音重建攻击，成功地从加速计信号中识别并恢复出了大量敏感语音信息。...对于安卓用户来说，安卓系统在Android 12中对加速度计，陀螺仪和地磁场传感器的采样率做出了限制：虽然没有彻底解决，但是已经能对采集加速度数据还原语音等行为作出限制。

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Android 垂直同步和三重缓冲

在最初屏幕读取缓冲区只有一个，当界面还没有渲染完毕时，GPU 已经将下一帧的界面栅格化，帧率和刷新频率不同且没有垂直同步会这样会造成画面撕裂的情况，因为只有一个缓冲区，上部分已经显示下一帧，而下部分是上一帧...为了解决帧率大于刷新频率就出现了垂直同步+双缓冲方案，目前主流的设备帧率是60帧，也就是每16毫秒一帧画面，垂直同步就是以单位时间(1000/帧率)来调度刷新，这样来保证页面不撕裂，当界面还没渲染完毕时...GPU 有两块缓冲区Frame Buffer 和 Back Buffer，Frame Buffer 是一个二维数组，里面存放的是屏幕对应到每一个像素点的颜色信息，CPU 计算图形数据完毕后会写入 Back...Buffer，GPU 会定时对 Frame Buffer 和 Back Buffer 进行处理，Back Buffer 也并不一定是必然存在的，首先它是因为屏幕刷新率和帧率不同步造成的，当二者不同时，...为了解决Jank丢帧问题，Android 比 IOS 多设计了一个缓冲区 Triple Buffer，为了不让 CPU/GPU 闲置，Triple Buffer 和 Back Buffer 的工作原理是一样的

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Arduino 基于陀螺仪的定位

; float dt; //微分时间 int16_t ax, ay, az, gx, gy, gz; //加速度计陀螺仪原始数据...; //加速度计比例系数 float GyroRatio = 131.0; //陀螺仪比例系数 uint8_t n_sample...//x,y轴采样队列 long aax_sum, aay_sum,aaz_sum; //x,y轴采样和 float a_x[10]={0}, a_y[10]=...accelgyro.getMotion6(&ax, &ay, &az, &gx, &gy, &gz); //读取六轴原始数值 axo += ax; ayo += ay; azo += az; //采样和...Kx = Px / (Px + Rx); //计算卡尔曼增益 agx = agx + Kx * (aax - agx); //陀螺仪角度与加速度计速度叠加

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一文带你搞懂 sensor 传感器

SOC：System on Chip，芯片上可以跑 Linux、Android 等系统。...目前，MEMS传感器主要有加速度计(Accelerometer)，磁力计(Magnetometer)，陀螺仪(Gyroscope)，光感计(Ambient light sensor)，接近光(Proximity...加速度计的用途很多，只要跟智能硬件（比如手机）运动相关的几乎都与加速度计有关（计步、手机的姿态测量、相关的游戏等等）。 2、陀螺仪传感器陀螺仪，在传感器内部有个三轴的陀螺。...陀螺仪的用途也非常多，比如数码照相防抖，以及配合加速度计（有的还有磁传感器或者GPS等）形成的融合传感器来完成更高级的功能（如惯性导航）。...智能传感器硬件框架根据不同的终端设备和业务场景需求，当前的传感器硬件框架主要可以分为三种，MCU内置型，MCU外置型和MCU独立型。

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三轴陀螺仪的加速度计步测算方法

无人机中的IMU单元（MEMS 三轴加速计、三轴陀螺仪、三轴磁力计）

加速计和陀螺仪

MPU6050姿态解算2-欧拉角&旋转矩阵

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