[發(fā)明專利]一種單兵隊(duì)列動(dòng)作智能實(shí)時(shí)監(jiān)督糾錯(cuò)系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011128240.1
• 申請(qǐng)日: 2020-10-21
• 公開（公告）號(hào): CN112257568B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏俊宇;郭云霄;唐鶯;左震;蘇紹璟;孫備;陳祖龍;吳鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍國防科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G06V40/20
• 分類號(hào): G06V40/20;G06V10/764;G06V10/82;G06N3/04
• 代理公司: 北京清控智云知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11919
• 代理人: 馬肅

一種單兵隊(duì)列動(dòng)作智能實(shí)時(shí)監(jiān)督糾錯(cuò)系統(tǒng)及方法，方法包括以下步驟：先構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)隊(duì)列動(dòng)作數(shù)據(jù)庫，截取隊(duì)列動(dòng)作圖像并記錄對(duì)應(yīng)的時(shí)間，將圖像調(diào)整至相同尺寸，再使用改進(jìn)的SSD人體動(dòng)作檢測器檢測并標(biāo)記圖像其所屬的隊(duì)列動(dòng)作類型，計(jì)算并輸出人體骨架圖，將人體骨架圖對(duì)比處理并輸出對(duì)比信息，最后輸出不標(biāo)準(zhǔn)隊(duì)列圖像和與所述不標(biāo)準(zhǔn)隊(duì)列圖像對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)隊(duì)列關(guān)節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)圖像、以及聲提示信號(hào)。本發(fā)明相對(duì)于傳統(tǒng)訓(xùn)練輔助方法具有的優(yōu)點(diǎn)是：能夠克服傳統(tǒng)輔助訓(xùn)練穿戴設(shè)備依賴，減輕受訓(xùn)者負(fù)擔(dān)；減少訓(xùn)練過程中所需要的其它訓(xùn)練器材，降低器材經(jīng)費(fèi)投入；能夠?qū)κ苡?xùn)者動(dòng)作進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督并自動(dòng)報(bào)警糾錯(cuò)，提高訓(xùn)練效率以及質(zhì)量，減少人力投入。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及人體動(dòng)作技術(shù)識(shí)別領(lǐng)域，尤其涉及一種針對(duì)入伍新兵、預(yù)備役人員和大中學(xué)生入學(xué)軍事訓(xùn)練中齊步、正步和跑步等隊(duì)列動(dòng)作訓(xùn)練的糾錯(cuò)方法。

背景技術(shù)

在實(shí)際隊(duì)列訓(xùn)練中，由于組訓(xùn)者、受訓(xùn)者自身能力水平的限制，受訓(xùn)者的一些隊(duì)列動(dòng)作模式始終存在不規(guī)范的地方。入伍新兵都必須根據(jù)軍隊(duì)隊(duì)列條令進(jìn)行軍事訓(xùn)練，預(yù)備役人員也要組織隊(duì)列訓(xùn)練，大中學(xué)生入學(xué)時(shí)也都參照軍隊(duì)隊(duì)列條令要求進(jìn)行軍事訓(xùn)練以培養(yǎng)學(xué)生的基本軍事素質(zhì)。閱兵中的儀仗隊(duì)訓(xùn)練都要進(jìn)行高標(biāo)準(zhǔn)的正步、齊步和排面訓(xùn)練。上述訓(xùn)練十分艱苦，取得較好的訓(xùn)練效果往往需要幾個(gè)月的艱苦訓(xùn)練。為了達(dá)到好的訓(xùn)練效果，實(shí)際訓(xùn)練中往往是采用“土”辦法，如用卷尺測量，拉繩固定排面等。

公告號(hào)為CN106936828A的中國實(shí)用新型專利，公開了“一種基于慣導(dǎo)軌跡和激光測距技術(shù)、紅外線設(shè)備的軍事隊(duì)列輔助訓(xùn)練系統(tǒng)”，利用慣導(dǎo)算法，輔以激光測距距離和傳感器佩戴位置作為慣導(dǎo)算法的校正參量，精確繪制測量點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡，以進(jìn)行隊(duì)列動(dòng)作糾錯(cuò)的方式存在以下幾點(diǎn)不足：1)訓(xùn)練過程需要佩戴傳感器，對(duì)隊(duì)列訓(xùn)練有影響。2)訓(xùn)練需使用軌跡測距儀、傳感器，布置時(shí)較為繁瑣，不夠快捷。公告號(hào)為CN108734104A的中國新型發(fā)明專利，公開了“基于深度學(xué)習(xí)圖像識(shí)別的動(dòng)作糾錯(cuò)方法及系統(tǒng)”，利用深度學(xué)習(xí)人體關(guān)節(jié)識(shí)別模型，得到人體骨架圖，對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)人體骨架圖，實(shí)現(xiàn)動(dòng)作糾錯(cuò)評(píng)分的方式存在幾點(diǎn)不足：1)采用傳統(tǒng)的深度學(xué)習(xí)算法，識(shí)別慢，無法做到實(shí)時(shí)處理。2)采用傳統(tǒng)的深度學(xué)習(xí)算法，對(duì)變尺度目標(biāo)識(shí)別效果差。3)當(dāng)圖像內(nèi)存在多個(gè)目標(biāo)時(shí)檢測效果較差，如亂連接或者遺漏關(guān)鍵點(diǎn)等。4)對(duì)整張圖片進(jìn)行關(guān)節(jié)點(diǎn)識(shí)別，增加了誤識(shí)別的可能性。

為解決目前隊(duì)列訓(xùn)練輔助系統(tǒng)存在的對(duì)穿戴設(shè)備的依賴，實(shí)時(shí)性較差，訓(xùn)練過程中投入人力、訓(xùn)練器材過多卻達(dá)不到理想效果的問題，同時(shí)為實(shí)現(xiàn)能夠在獲取圖像變尺度和多目標(biāo)情況下，仍能夠高效對(duì)受訓(xùn)者動(dòng)作進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督并報(bào)警糾錯(cuò)，作出了本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，針對(duì)目前隊(duì)列動(dòng)作檢測糾錯(cuò)方法所存在的不足，提出了能夠克服穿戴依賴，減少訓(xùn)練過程中所需要的器材，并且能在變尺度和多目標(biāo)條件下仍能夠?qū)κ苡?xùn)者動(dòng)作進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督并報(bào)警糾錯(cuò)的一種隊(duì)列動(dòng)作智能糾錯(cuò)方法。

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種單兵隊(duì)列動(dòng)作智能實(shí)時(shí)檢測與糾錯(cuò)系統(tǒng)，包括：依次控制連接的接收單元、動(dòng)作檢測分類單元、人體骨架生成單元、對(duì)比處理單元和輸出單元。

可選的，所述接收單元用于接收從攝像頭傳來的隊(duì)列視頻并進(jìn)行處理。

可選的，所述動(dòng)作檢測分類單元用于圖像尺寸調(diào)整、圖像檢測以及標(biāo)記分類。

可選的，所述人體骨架生成單元用于計(jì)算圖像中人體關(guān)節(jié)及其位置坐標(biāo)、對(duì)所述位置坐標(biāo)有序連線、以及輸出連線后得到的人體骨架圖。

可選的，所述對(duì)比處理單元用于構(gòu)建數(shù)據(jù)庫、圖像對(duì)比處理以及輸出對(duì)比信息。

可選的，一種單兵隊(duì)列動(dòng)作智能實(shí)時(shí)檢測與糾錯(cuò)方法，其應(yīng)用于所述的單兵隊(duì)列動(dòng)作智能實(shí)時(shí)檢測與糾錯(cuò)系統(tǒng)，所述方法包括以下步驟：