[發明專利]俯臥撐標準計數管理系統

在審

• 申請號: 201611097849.0
• 申請日: 2016-12-03
• 公開（公告）號: CN106693345A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 劉錞;林蘭芬
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: A63B71/06
• 分類號: A63B71/06;A63B24/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司33200
• 代理人: 劉靜,邱啟旺

技術領域

本發明涉及嵌入式系統，圖像處理和人工智能領域，尤其涉及一種基于嵌入式系統信息采集處理的俯臥撐標準計數管理系統。

背景技術

“國無防不立，民無兵不安”，軍隊的戰斗力對于國家安全至關重要，我國軍人的戰斗力主要靠平時體能訓練來養成和提高，通過考核成績來衡量訓練效果，俯臥撐就是其中重要而傳統的科目。

在俯臥撐的訓練過程中，一些人的動作存在著瑕疵，有時因為其本身不是故意的而沒有發現，或是其想要偷懶而不以為意；另外，監考人員有時也不容易監視到，或是有意放水。因此，俯臥撐訓練存在著動作不標準的問題。

訓練和考核完成之后，統計和分析成績，得出下一步訓練方案，還需要人工進行，訓練管理方面存在效率不高，主觀因素干擾等問題。

發明內容

本發明的主要目的在于針對現有技術的不足，提供一種俯臥撐標準計數管理系統，用于解決現在俯臥撐訓練不標準，訓練管理效率低和主觀因素干擾的問題。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種俯臥撐標準計數管理系統，包括以下模塊：

(1)數據處理模塊：在數據處理模塊上運行嵌入式操作系統，使用SQLite數據庫，用于對來自其他模塊傳輸的數據和信號進行處理，并將最終的結果數據傳輸給計算機模塊。

(2)建模模塊：標準的俯臥撐是以腳為支點，軀干近似一條直線升降，根據人體結構，進一步簡化為兩個特征點的升降，一個點是胸部，另一個點是腰部，通過檢測這兩點的空間位置高度來判斷是否標準。測量體型不同的人做標準俯臥撐時兩個特征點距離地面高度，將身高、臂長和兩個特征點距地高度存入SQLite數據庫中，作為標準訓練集；再測量做俯臥撐不標準時，兩個特征點距離地面高度，并分類存入SQLite數據庫中，作為錯誤訓練集。

(3)通信模塊：負責信號和數據的傳輸。

(4)攝像模塊：攝像頭拍攝測試者，將圖像信息傳輸給數據處理模塊，數據處理模塊處理圖像信息，得到測試者的身高、臂長信息，根據SQLite數據庫中已經存在的訓練集，通過機器學習算法計算出測試者在做標準俯臥撐時，胸部和腰部下降后距地的最高高度，并對俯臥撐不標準的情況進行分類。

(5)測距模塊：利用兩組測距模塊分別測試胸部和腰部距地的高度，將測距模塊固定在衣領和腰帶位置即可。將測得的距離通過通信模塊傳輸給數據處理模塊，當距離均小于相應的最高高度時，算作標準計數一次，否則不計數，并判斷不標準的原因。

(6)聲音提示模塊：俯臥撐標準時提示標準聲音，不標準時，根據分類得到的原因提示不同聲音。

(7)顯示模塊：顯示時間和個數信息。

(8)計算機模塊：接收數據處理模塊傳輸的最終的測試結果，負責數據庫管理，統計查詢歷次俯臥撐訓練的情況；并通過大數據分析和深度學習技術，得出下一步更為科學的訓練方案。

進一步地，通信模塊采用藍牙或wifi進行通信。

進一步地，測距模塊采用紅外線測距或超聲波測距。

本發明器械簡單便攜，開銷少，解決了現在俯臥撐訓練不標準，訓練管理效率低和主觀因素干擾的問題，并且能夠實時將數據自動記錄在計算機的數據庫當中，并自動生成下一步科學的訓練的方案，能提高俯臥撐訓練的效果和效率。

附圖說明

圖1為本發明俯臥撐標準計數管理系統結構框圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一下詳細說明。

本發明按照如圖1所示將各個模塊連接起來，箭頭方向所指為信息(數據)流流向。

(1)數據處理模塊：在數據處理模塊上運行嵌入式操作系統，使用SQLite數據庫，用于對來自其他模塊傳輸的數據和信號進行處理，并將最終的結果數據傳輸給計算機模塊。

(2)建模模塊：標準的俯臥撐是以腳為支點，軀干近似一條直線升降，根據人體結構，進一步簡化為兩個特征點的升降，一個點是胸部，另一個點是腰部，通過檢測這兩點的空間位置高度來判斷是否標準。測量體型不同的人做標準俯臥撐時兩個特征點距離地面高度，將身高、臂長和兩個特征點距地高度存入SQLite數據庫中，作為標準訓練集；再測量做俯臥撐不標準時，兩個特征點距離地面高度，并分類存入SQLite數據庫中，作為錯誤訓練集。

(3)通信模塊：負責信號和數據的傳輸，可采用藍牙、wifi等設備。