智能手环计步算法 · 课程目录

01 计步算法概述

什么是计步算法应用场景核心挑战

02 加速度传感器基础

工作原理三轴加速度计数据读取

03 数据预处理

噪声来源分析低通滤波原理移动平均滤波

04 步态特征分析

行走加速度特征步态周期分析特征参数提取

05 峰值检测算法

峰值定义阈值设定方法动态阈值调整

06 步数计数逻辑

单步判定条件连续步数累加防抖动处理

07 零速检测技术

静止状态识别零速区间判断功耗优化策略

08 方向无关计步

坐标系变换姿态角计算重力分量消除

09 步长估算方法

身高步长模型动态步长调整个性化校准

10 距离计算

步数-步长模型积分法距离计算误差分析与补偿

11 卡路里消耗计算

METs基础代谢当量运动强度分级卡路里计算公式

12 运动状态识别

静止/走路/跑步/骑行状态切换逻辑状态机设计

13 计步算法优化

内存优化计算效率提升低功耗设计

14 实时操作系统基础

RTOS概念任务调度中断处理

15 传感器驱动开发

I2C/SPI通信协议寄存器配置数据中断触发

16 数据缓存与队列

环形缓冲区设计生产者-消费者模型数据同步机制

17 算法参数调优

阈值参数调整滤波系数优化测试与验证方法

18 多传感器融合

加速度计+陀螺仪互补滤波卡尔曼滤波入门

19 计步算法测试

测试数据集构建准确率/召回率 A/B测试方法

20 常见问题与调试

误计步原因分析漏计步原因分析调试工具使用

21 Python仿真环境搭建

NumPy/SciPy安装数据可视化工具仿真框架设计

22 传感器数据采集

手机传感器采集数据格式转换数据标注方法

23 Python实现数据预处理

读取CSV数据滤波算法实现数据可视化

24 Python实现峰值检测

峰值查找算法阈值计算结果可视化

25 Python实现步数计数

完整计步逻辑步数累加结果评估

26 Python实现步长与距离

步长模型实现距离计算误差分析

27 Python实现卡路里计算

METs模型实现卡路里计算结果展示

28 Python实现运动状态识别

特征提取分类器设计状态机实现

29 算法移植到嵌入式

Python到C语言转换定点数优化资源约束适配

30 项目实战：完整计步手环

系统集成性能测试优化与调优