[發明專利]一種用于游泳運動的技術分析系統及方法

在審

• 申請號: 201810360509.5
• 申請日: 2018-04-20
• 公開（公告）號: CN108379818A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 劉泳慶;陳騏;肖書明;唐志斌;初宏偉;邱航
• 申請（專利權）人: 國家體育總局體育科學研究所
• 主分類號: A63B71/06
• 分類號: A63B71/06
• 代理公司: 北京國林貿知識產權代理有限公司 11001
• 代理人: 李瑾;李連生

本發明公開了一種用于游泳運動的技術分析系統及方法，包括基于無線傳感器網絡的數據采集模塊、視頻采集設備、同步設備和控制主機，基于無線傳感器網絡的數據采集模塊包括用戶佩戴的可穿戴裝置、同步節點和無線網關，可穿戴裝置中設置有用于采集數據的傳感器節點；控制主機通過無線網關連接傳感器節點，視頻采集設備的視頻信號有線連接至控制主機；同步節點接收控制主機信號輸出無線傳感器網絡的同步脈沖信號至同步設備，同步設備控制視頻采集設備與傳感器節點信號同步采集視頻實現整個系統同步。本發明能夠在訓練的實時狀態下，精確獲得運動視頻并同步采集測量游泳運動員的生理參數、運動參數以及運動環境的參數。

技術領域

本發明屬于運動分析研究技術領域，具體為一種用于游泳運動的技術分析系統及方法。

背景技術

在現有游泳運動技術分析中，對于用戶姿態的分析主要通過視頻的手段，但是缺乏量化的具體參數。對游泳視頻的分析對于視頻拍攝的角度、視頻的質量有較高要求，通常都會帶來誤差。

有少數游泳運動技術分析中采用了傳感器技術，但是往往把視頻和傳感器的監測手段分離使用，這樣會造成：單獨采用視頻分析技術動作，無法準確了解運動員在每個技術動作環節的發力情況；單獨采用力量檢測設備采集力量數據，無法準確判斷運動員的力量狀態在整個技術動作中的合理性。然而水下的特殊環境給同步傳輸帶來很多困難。

發明內容

本發明的目的在于克服以上技術缺陷，實現在訓練的實時狀態下，精確獲得運動視頻并同步采集測量運動員關鍵部位運動狀態，并在系統軟件中進行實時顯示和分析，使得教練員和運動員可以有效地評價運動員的身體狀態和技術能力。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種用于游泳運動的技術分析系統，包括基于無線傳感器網絡的數據采集模塊、視頻采集設備、同步設備和控制主機，所述基于無線傳感器網絡的數據采集模塊包括用戶佩戴的可穿戴裝置、同步節點和無線網關，所述可穿戴裝置中設置有用于采集數據的傳感器節點；控制主機通過無線網關連接所述傳感器節點，視頻采集設備的視頻信號有線連接至控制主機；所述同步節點接收控制主機信號輸出無線傳感器網絡的同步脈沖信號至同步設備，同步設備控制視頻采集設備與傳感器節點信號同步采集視頻實現整個系統同步；所述基于無線傳感器網絡的數據采集模塊中設置有數據存儲裝置，用于采集數據在無線傳輸前的存儲；所述傳感器節點包括人體生理參數傳感器、人體運動參數傳感器和環境參數傳感器，所述人體運動參數傳感器包括：三軸加速度傳感器、三軸角速度傳感器、三軸磁場傳感器、水深數據傳感器、位置信息傳感器。

進一步的，所述視頻采集設備為兩種類型的相機，一種類型的相機設置在水下，另一種類型的相機設置在水上，各個相機從不同角度圍繞拍攝對象設置。

進一步的，人體生理參數傳感器，包括采集人體心率數據的傳感器、采集血氧數據的傳感器、采集肌電數據的傳感器、采集體溫數據的傳感器、采集呼吸數據的傳感器。

進一步的，環境參數傳感器，包括運動環境中采集溫度的傳感器、采集濕度的傳感器、采集海拔的傳感器、采集空氣質量的傳感器。

進一步的，無線傳感器網絡的數據傳輸方式包括藍牙，Wifi，ZigBee，NFC中任意一種無線通信。

一種基于所述用于游泳運動的技術分析系統的分析方法 ，包括布置現場測試環境、數據采集和數據分析儲存；

具體步驟如下：

1)布置現場測試環境：為用戶佩戴可穿戴設備，在試驗場景中布置同步節點、視頻采集設備、同步設備、以及控制主機；啟動控制主機，對系統參數進行配置，包括視頻采集設備的幀率、用戶信息的錄入、數據采集的時長、可穿戴設備佩戴位置的輸入；啟動同步設備、視頻采集設備、可穿戴設備和同步節點，無線傳感器網絡此時實現網絡內的同步；