[發明專利]一種基于人工智能的眼保健操質量評估系統

在審

• 申請號: 202011064489.0
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112185508A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 張延雄;賴慧芳
• 申請（專利權）人: 張延雄
• 主分類號: G16H20/30
• 分類號: G16H20/30;G06K9/00;G06Q50/20;G06Q10/06;G06N3/04;A61H39/02
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本發明涉及計算機視覺技術領域，尤其涉及一種基于人工智能的眼保健操質量評估系統，包括順序連接的數據采集系統、數據分析系統以及數據評估系統，解決了目前，人們對眼保健操按摩穴位把握的準確性較差，錯誤的眼保健操不僅達不到預期結果，還會影響青少年的視力發育的問題；本發明將預先建立的三維人頭統計模型與通過深度神經網絡獲取關鍵點的三維坐標進行穴位對齊，使其更精確地定位頭部穴位點，且網絡復雜度更低；另外，本發明將獲取的實際步驟序列與標準動作序列進行匹配計算，并聯合時長與步驟順序作為評估判斷結果，提高了判斷精度，從而進一步加強眼操穴位的準確性，提高學生眼保健操質量，且系統運算量少、可操作性強。

技術領域

本發明涉及計算機視覺技術領域，尤其涉及一種基于人工智能的眼保健操質量評估系統。

背景技術

隨著社會的不斷進步，人們對健康的理解日益全面和深入，青少年的視力問題尤其是家庭、學校、社會都共同關切與重視的問題。眼保健操是基于中國醫學的推拿和經絡理論、同時結合體育醫療綜合而成的按摩法，它通過對人眼部周圍穴位的按摩，使眼內氣血通暢，從而改善神經營養，以達到消除睫狀肌緊張或痙攣的目的，改善眼的疲勞。

但是，在實際的操作過程中，由于很多學生對眼保健操按摩穴位掌握的準確性較差，使得日常的眼保健操難以達到理想的預防和治療效果，甚至可能損傷眼睛。

發明內容

本發明提供一種基于人工智能的眼保健操質量評估系統，解決的技術問題是，目前，人們對眼保健操按摩穴位把握的準確性較差，錯誤的眼保健操不僅達不到預期結果，還會影響青少年的視力發育。

為解決以上技術問題，本發明提供了一種基于人工智能的眼保健操質量評估系統，包括順序連接的數據采集系統、數據分析系統以及大數據系統；

所述數據采集系統用于將采集到的實際動作圖像輸入神經網絡中，輸出手部三維關鍵點坐標序列以及臉部三維關鍵點坐標序列；

所述數據采集系統還用于基于所述臉部三維關鍵點坐標序列，在預先改進的三維人頭統計模型中進行穴位對齊，得到頭部穴位點坐標序列；

本技術方案識別手部和臉部關鍵點所利用的神經網絡模型，在識別三維坐標時結合手部和臉部關鍵點的二維坐標，相對于僅僅考慮二維坐標的現有技術，通過本方案可以實現提高手部和臉部關鍵點的三維坐標的精準度的目的，同時，本方案根據改進的三維人頭統計模型獲取頭部穴位點的位置，大大提高了穴位點的精確系數；

所述數據分析系統包括依次連接的位置計算單元、順序判斷單元以及時長計算單元；

所述位置計算單元，用于采用歐式距離算法，計算各個手部三維關鍵點坐標與各個頭部穴位點坐標的距離，生成距離關系矩陣；

所述順序判斷單元，用于提取所述距離關系矩陣中的零元素的行列值，將其構成按壓步驟序列，并將其去噪、合并得到實際步驟序列，還用于將所述實際步驟序列與標準步驟序列進行匹配，得到重復步驟序列以及不重復步驟序列，根據所述重復步驟序列計算得到步驟準確率；

所述時長計算單元，用于將去噪后的所述按壓步驟序列與所述重復步驟序列進行匹配，得到正確按壓時長，并將其與標準正確按壓時長計算得到正確時長準確率，以判斷實際按壓時長是否滿足規定時長；同理，獲取錯誤時長準確率；

所述時長計算單元，還用于將所述步驟準確率、所述正確時長準確率以及所述錯誤時長準確率融合，計算得到所述眼保健操正確率；

所述大數據系統用于根據所述眼保健操正確率進行數據評估、上傳。

其中，在所述采集實際動作圖像之前，需預先存儲不同章節的標準眼保健操視頻對應的標準動作圖片。