Tracking of 3D Movement

Abstract

V této práci navrhujeme a testujeme metodu pro krátkodobé sledování troj- rozměrného pohybu a orientace zařízení, využívající pouze integrované sensory - akcelerometr, gyroskop a magnetometr. Je zde představena přímočará metoda sledování, která je popsána jak z teoretického pohledu, tak pomocí praktického al- goritmu. Tuto metodu vylepšujeme stabilizačním systémem, který opravuje chyby způsobené nepřesností sensorů, a to pokaždé, když je zařízení v klidové poloze. Účinnost navržené metody a kvalita zmíněných vylepšení je měřena v několika ex- perimentech se dvěma mobilními zařízeními. Součástí práce je kompletní softwa- rové řešení umožňující experimentování se sensory v chytrých telefonech pomocí uživatelsky přívětivého rozhraní. 1

In this thesis, we propose and evaluate a method for tracking short-term move- ment and orientation of a device using only its on-board sensors - accelerometer, gyroscope and magnetometer. A straightforward method of motion tracking is described from the theoretical perspective and afterwards transformed into a practical algorithm. To improve its performance, we enhance the method with a stabilization system, which corrects the bias caused by sensor inaccuracies every time the device stands still. The effectiveness of the proposed method and the merits of the enhancement are evaluated in several experiments with two mo- bile devices. Furthermore, a complete software solution is included, which allows experimentation with smartphone sensors in a user friendly interface. 1