[發(fā)明專利]一種適用于街舞的肌肉震動(dòng)檢測系統(tǒng)和檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010538479.X
• 申請日: 2020-06-13
• 公開（公告）號: CN111672087B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曲灝辰
• 申請（專利權(quán)）人: 曲灝辰
• 主分類號: A63B71/06
• 分類號: A63B71/06;A61B5/00;A61B5/11;A61B5/22;G06K9/00
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種適用于街舞的肌肉震動(dòng)檢測系統(tǒng)，包括一個(gè)智能手機(jī)和多個(gè)用于佩戴在待檢測肌肉部位的檢測節(jié)點(diǎn)設(shè)備；所述檢測節(jié)點(diǎn)設(shè)備包括加速度傳感器、微控制器、藍(lán)牙收發(fā)器；當(dāng)舞者跟著音樂的節(jié)拍做出震動(dòng)的時(shí)候，加速度傳感器會(huì)將震動(dòng)的加速度數(shù)據(jù)傳輸給微處理器，微處理器控制著藍(lán)牙收發(fā)器，將波形數(shù)據(jù)通過藍(lán)牙發(fā)送給智能手機(jī)；所述智能手機(jī)通過藍(lán)牙掃描檢測節(jié)點(diǎn)設(shè)備，掃描到所有的檢測節(jié)點(diǎn)后，進(jìn)行配對連接、接收數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)、指導(dǎo)舞者；所述智能手機(jī)包括震動(dòng)檢測APP軟件；該震動(dòng)檢測APP軟件包括配置檢測節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)模塊、配置檢測節(jié)點(diǎn)部位模塊、配置震動(dòng)觸發(fā)閾值模塊；

其特征在于：

該震動(dòng)檢測APP軟件還包括一次曲線擬合算法模塊、二次曲線擬合算法模塊、時(shí)間窗口計(jì)算模塊、余波計(jì)算模塊、峰值恢復(fù)算法模塊、差分優(yōu)化算法模塊、節(jié)拍校準(zhǔn)算法模塊、濾波算法模塊；所述一次曲線擬合算法模塊用于根據(jù)屏幕分辨率將離散點(diǎn)顯示為連續(xù)曲線；所述二次曲線擬合算法模塊用于將離散點(diǎn)形成連續(xù)曲線并計(jì)算連續(xù)曲線上的峰值；所述時(shí)間窗口計(jì)算模塊用于計(jì)算峰值延遲時(shí)間；所述余波計(jì)算模塊用于計(jì)算峰值窗口之后幅值滿足一定值的情況下持續(xù)的時(shí)間；所述峰值恢復(fù)模塊用于對超出了加速度傳感器量程的數(shù)據(jù)采用三點(diǎn)二次插值、恢復(fù)出真實(shí)的峰值；所述差分優(yōu)化算法模塊用于根據(jù)街舞明星的波形進(jìn)行差分運(yùn)算并提出問題和優(yōu)化方向；所述節(jié)拍校準(zhǔn)算法模塊用于實(shí)時(shí)輔助舞者對音樂節(jié)拍進(jìn)行把握。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種適用于街舞的肌肉震動(dòng)檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述一次曲線擬合算法模塊對波形進(jìn)行適當(dāng)?shù)臑V波、插值、曲線擬合、動(dòng)態(tài)渲染等處理，使得顯示在手機(jī)屏幕上的波形更接近時(shí)隙情況，并且獲得更好的視覺體驗(yàn)；所述二次曲線擬合算法模塊、結(jié)合時(shí)間窗算法模塊、結(jié)合余波算法模塊、結(jié)合峰值恢復(fù)算法模塊、結(jié)合濾波算法模塊對舞者的震動(dòng)波形進(jìn)行分析，提取峰值、一次微分、二次微分等運(yùn)算，對舞者的肌肉震動(dòng)的力度、爆發(fā)力、以及肌肉收縮速度給出評價(jià)；所述差分優(yōu)化算法模塊將下載的街舞明星的波形和舞者的波形進(jìn)行差分運(yùn)算，快速的發(fā)現(xiàn)舞者的肌肉震動(dòng)存在的問題和優(yōu)化的方向；所述節(jié)拍校準(zhǔn)算法模塊從音樂中提取低音效果，以beat節(jié)拍的峰值時(shí)刻為基準(zhǔn)，判斷肌肉震動(dòng)波形的峰值的超前量和延遲量，從而及時(shí)的在手機(jī)屏幕上給出此結(jié)果，實(shí)時(shí)的輔助舞者對音樂節(jié)拍的把握。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種適用于街舞的肌肉震動(dòng)檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述的微控制器包括數(shù)據(jù)取舍模塊、數(shù)據(jù)緩存模塊；該數(shù)據(jù)取舍模塊用于判斷電信號中的數(shù)據(jù)是否有大于震動(dòng)觸發(fā)閾值的數(shù)據(jù)，如果沒有則丟棄數(shù)據(jù)，如果有則將此時(shí)刻前后各100ms的數(shù)據(jù)緩存下來，保存到數(shù)據(jù)緩存模塊，等待發(fā)送。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種適用于街舞的肌肉震動(dòng)檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述多個(gè)檢測節(jié)點(diǎn)設(shè)備作為藍(lán)牙設(shè)備的從設(shè)備，手機(jī)作為藍(lán)牙設(shè)備的主設(shè)備，智能手機(jī)和多個(gè)檢測節(jié)點(diǎn)組成pico net，手機(jī)可以同時(shí)采集多個(gè)檢測節(jié)點(diǎn)的波形數(shù)據(jù)；所述多個(gè)檢測節(jié)點(diǎn)設(shè)備按照藍(lán)牙的不同時(shí)隙分時(shí)向手機(jī)發(fā)送測試結(jié)果，而非同時(shí)向手機(jī)進(jìn)行發(fā)送，檢測節(jié)點(diǎn)的發(fā)送順序有手機(jī)統(tǒng)一管理和控制。

5.一種如權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述一種適用于街舞的肌肉震動(dòng)檢測系統(tǒng)的檢測方法，其特征在于：包括如下步驟：

S1) 將多個(gè)檢測設(shè)備節(jié)點(diǎn)佩戴在待檢測肌肉部位，開機(jī)后與智能手機(jī)進(jìn)行連接；

S2) 通過智能手機(jī)上的APP配置多個(gè)檢測設(shè)備節(jié)點(diǎn)的工作模式，并且啟動(dòng)工作；

S3) 當(dāng)舞者在跳街舞的時(shí)候，肌肉跟隨音樂做出震動(dòng)，每一次震動(dòng)會(huì)啟動(dòng)身上的檢測節(jié)點(diǎn)，檢測節(jié)點(diǎn)采集舞者肌肉震動(dòng)的結(jié)果，并將結(jié)果通過藍(lán)牙裝置傳輸給智能手機(jī)；

S4) 智能手機(jī)接收到各個(gè)節(jié)點(diǎn)的加速度離散數(shù)據(jù)后，通過二次曲線擬合算法模塊、峰值恢復(fù)算法模塊、濾波算法模塊、時(shí)間窗計(jì)算模塊、余波計(jì)算模塊、峰值恢復(fù)算法模塊對舞者的肌肉震動(dòng)的力度、爆發(fā)力以及肌肉收縮速度給出評價(jià)；

S5) 智能手機(jī)接收到各個(gè)節(jié)點(diǎn)的加速度離散數(shù)據(jù)后，根據(jù)屏幕分辨率要求、通過一次曲線擬合算法模塊，將離散點(diǎn)之間用一次曲線去做插值，將離散點(diǎn)變成連續(xù)曲線；

S6) 智能手機(jī)的差分優(yōu)化算法模塊下載街舞明星的肌肉震動(dòng)波形和待檢測者的pop震動(dòng)波形進(jìn)行比對，提供更全面的評價(jià)和指導(dǎo)訓(xùn)練的意見；

S7) 智能手機(jī)的節(jié)拍校準(zhǔn)控制模塊在采集、處理、顯示波形數(shù)據(jù)的同時(shí)，還可以通過手機(jī)的音頻傳感器(MIC)或者設(shè)備節(jié)點(diǎn)上的音頻傳感器（MIC），采集舞蹈音樂的beat(鼓點(diǎn))，并計(jì)算beat的峰值時(shí)刻是否和震動(dòng)波形的峰值時(shí)刻一致，以此來矯正舞者的肌肉震動(dòng)時(shí)刻。