[發明專利]一種基于圖像信息的跳繩計數方法

有效

• 申請號: 201910232646.5
• 申請日: 2019-03-26
• 公開（公告）號: CN109876416B
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 林峰;冷嘉昱;韓濤
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: A63B71/06
• 分類號: A63B71/06;A63B5/20
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

本發明公開了一種基于圖像信息的跳繩計數方法，屬于智能健身運動技術領域，包括：1)從原始視頻數據中提取出圖像數據，并對圖像數據進行單幀處理得到一組順序排列的單幀圖像；2)確定所有單幀圖像的共同參考區域，該參考區域每次跳繩都要經過，截取該參考區域得到一組參考圖像；3)對各參考圖像進行二值化處理，并過濾掉干擾數據；4)對經處理后的各參考圖像進行邊緣跟蹤，將目標分離出來；5)提取出目標的判斷數據，并根據該判斷數據判斷目標是否為跳繩；6)判斷目標為跳繩的相鄰參考圖像之間的時間間隔是否小于10個相鄰幀的時間，若是，則作為重復計數，不增加計數，否則增加一次計數；7)輸出并顯示計數結果。

技術領域

本發明涉及智能健身運動設備技術領域，具體地說，涉及一種基于圖像信息的跳繩計數方法。

背景技術

跳繩是一項在環擺的繩索中做各種跳躍動作的體育運動，同時也是一項老少皆宜的全身性有氧健身運動、極佳的健體運動。它除了擁有運動的一般益處外，更有很多獨特的優點。跳繩每半小時消耗熱量約四百卡，能有效訓練個人的反應和耐力，有助保持個人體態健美和協調性，對心肺系統等各種臟器、協調性、姿態、減肥等都有相當大的幫助。

現在，跳繩在很多場合已經作為娛樂或比賽的一項重要運動項目。同時也是中小學生體育考試的必考科目。但跳繩的過程中需要計數，當人數多的時候對每人計數會很耽誤裁判的寶貴時間，而且有時當跳繩速度快或者裁判注意力不集中的時候，很容易出現計數錯誤。已有的能自動計數的跳繩，往往存在計數不夠準確，不能反向計數，使用時間不能長久等問題。

如公布號為CN108653974A的中國專利文獻公開了一種帶數據分析的智能跳繩，該智能跳繩由手柄和繩體構成，通過藍牙模塊使得該跳繩可與移動終端設備進行連接，對跳繩的速度和數量進行記錄。公布號為CN107648790A的中國專利文獻公開了一種跳繩運動系統，該系統包括專用的跳繩和跳繩毯，能有效對運動者進行跳繩計數，簡單便捷。公布號為CN107596617A的中國專利文獻公開了一種多功能智能跳繩裝置，包括手柄和彈力繩，該發明通過對跳繩裝置的結構進行改進以及在手柄上設計多個應用模塊，使跳繩裝置具有了繩長可調、能自動計時和計數、能進行人機交互、能記錄用戶的運動參數并進行無線傳輸等多重效果。

以上方法雖然能實現跳繩計數，但需要借助于專用的跳繩設備，實際使用起來不是很方便，且存在計數不夠準確、不能反向計數等問題。

發明內容

本發明的目的為提供一種基于圖像信息的跳繩計數方法，通過對人在跳繩計數過程中的視頻信息進行分析判斷，來實現對跳繩進行自動精確計數。

為了實現上述目的，本發明提供的基于圖像信息的跳繩計數方法包括以下步驟：

1)獲取跳繩動作的原始視頻數據，從原始視頻數據中提取出圖像數據，并對圖像數據進行單幀處理，得到一組順序排列的單幀圖像；

2)確定所有單幀圖像的共同參考區域，該參考區域每次跳繩都要經過，截取該參考區域得到參考圖像；

3)對各參考圖像進行二值化處理，并過濾掉干擾數據；

4)對經處理后的各參考圖像進行邊緣跟蹤，將目標分離出來；

5)提取出目標的判斷數據，并根據該判斷數據判斷目標是否為跳繩；

6)判斷目標為跳繩的相鄰參考圖像之間的時間間隔是否小于10個相鄰幀的時間，若是，則作為重復計數，不增加計數，否則增加一次計數；

7)輸出并顯示計數結果。