[發明專利]一種基于Kinect的通用肢體訓練系統及方法

在審

• 申請號: 201810913701.2
• 申請日: 2018-08-13
• 公開（公告）號: CN109675264A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 曲毅;張承凱;燕憲振
• 申請（專利權）人: 淮海工學院
• 主分類號: A63B24/00
• 分類號: A63B24/00;A63B71/06;G06F3/01
• 代理公司: 南京禾易知識產權代理有限公司 32320
• 代理人: 徐莉芳

1.一種基于Kinect的通用肢體訓練系統，其特征在于：包括教練端、服務器、訓練端和移動終端，所述教練端通過服務器連接訓練端，所述教練端用于錄制動作并將動作信息轉化成數據文本上傳至服務器；所述訓練端獲取訓練者的動作并比對自身動作和從服務器下載數據文本并解析成相對應的動作的匹配結果；所述移動終端連接訓練端，用于控制訓練端動作的播放進度。

2.根據權利要求1所述的Kinect的通用肢體訓練系統，其特征在于：所述教練端包括第一Kinect傳感器、動作數據庫、輸入模塊和第一顯示屏，所述第一Kinect傳感器和輸入模塊連接動作數據庫，第一顯示屏連接第一Kinect傳感器，所述第一Kinect傳感器用于采集人物的肢體動作并綁定虛擬人物模型，動作數據庫用于存儲Kinect傳感器錄制的肢體動作并轉換成數據文本，輸入模塊用于記錄與肢體動作相匹配的數據文件名及動作描述，第一顯示屏用于顯示虛擬人物模型。

3.根據權利要求1所述的Kinect的通用肢體訓練系統，其特征在于：所述訓練端包括數據分析模塊、第二Kinect傳感器、動作匹配模塊和第二顯示屏，所述數據分析模塊連接服務器，動作匹配模塊分別連接數據分析模塊和第二Kinect傳感器，第二顯示屏分別連接數據分析模塊、動作匹配模塊和第二Kinect傳感器，所述數據分析模塊用于將從服務器下載的數據文本解析為動作數據再轉換成動作并映射在虛擬人物模型A，第二Kinect傳感器用于采集訓練者的動作信息并映射在虛擬人物模型B上，動作匹配模型用于判定虛擬人物模型A和虛擬人物模型B的匹配程度并在虛擬人物模型A上標注匹配結果，第二顯示屏用于切換顯示虛擬人物模型A和虛擬人物模型B。

4.根據權利要求3所述的Kinect的通用肢體訓練系統，其特征在于：所述動作匹配模塊通過比較兩個虛擬模型相應結點的相對位置來判定是否匹配，按Δ²＝((a-b)-(c-d))²計算誤差值，其中，對于任意一個骨骼結點，θ1表示訓練者的某個關節點，θ2表示教練的模型上與θ1相對應的結點。向量a表示坐標原點到骨骼結點θ1的向量；向量c表示坐標原點到骨骼結點θ2的向量，b和d分別表示訓練者模型和教練員模型的根結點，Δ表示兩個結點的相似度。

5.根據權利要求1所述的Kinect的通用肢體訓練系統，其特征在于：所述移動終端下載安裝APP客戶端，所述APP客戶端設有播放按鈕、暫停按鈕和退出按鈕，用于發送播放、暫停或退出的指令。

6.一種基于Kinect的通用肢體訓練方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1，教練端錄制訓練肢體的標準動作并制作成動作文件并傳送至服務器；

S2，訓練端下載動作文件并解析成標準動作播放，同時采集訓練者的訓練動作，比對訓練動作與標準動作的匹配度并輸出匹配結果。

7.根據權利要求6所述基于Kinect的通用肢體訓練方法，其特征在于，所述步驟S1具體包括：

S11，第一Kinect傳感器打開，教練進入捕捉區，第一Kinect傳感器識別并對捕捉區內的教練跟蹤捕捉并將捕捉到教練的肢體動作綁定到虛擬人物模型；

S12，第一顯示屏上顯示虛擬人物模型，當教練的肢體動作映射到虛擬人物模型且動作保持一致時，教練發送開始錄制命令，彈出文件保存框；

S13，教練輸入文件名保存后開始錄制捕捉區內教練演示的訓練肢體的標準動作；

S14，演示完畢后發送結束錄制命令并保存；

S15，將錄制的標準動作轉換成動作文件上傳至服務器。