[發明專利]基于機器視覺的泳姿訓練方法及系統

在審

• 申請號: 202011447528.5
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112733605A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 吳康樂;唐大閏
• 申請（專利權）人: 上海明略人工智能（集團）有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 青島清泰聯信知識產權代理有限公司 37256
• 代理人: 李紅巖

本發明公開了一種基于機器視覺的泳姿訓練方法及系統，基于機器視覺的泳姿訓練方法包括：采集步驟：通過攝像頭采集訓練者在游泳時的實時圖像數據；實時姿態獲得步驟：根據所述實時圖像數據獲得所述訓練者的實時姿態信息；對比步驟：將標準姿態信息與所述實時姿態信息進行對比獲得差異點信息；提示步驟：根據所述差異點信息輸出提示信息對所述訓練者進行提醒。通過本發明可以讓訓練者實時知道自己的游泳姿態，對錯誤可以及時糾正，提高學習效率；同時整個學習過程可以視頻留存，可以事后進行回顧。

技術領域

本發明涉及體育訓練器材領域，特具體地說，尤其涉及一種基于機器視覺的泳姿訓練方法及系統。

背景技術

游泳運動作為深受各類人群青睞的體育運動。無論是專業的游泳運動員還是非專業的游泳愛好者，都對提升游泳技巧和游泳速度有著迫切的需求。而游泳技巧和游泳速度確又都與游泳動作是否正確有著密切的關系。若游泳動作不正確，姿勢協調性不足，往往造成游泳過程中阻力大增且造成部分施力無效化的現象，不僅浪費能量，且游泳速度也很難提升。目前，現有的游泳教學方式大都是：觀看視頻，岸上學習，下水練習，并且下水練習部分主要靠自己，教練在岸上輔助性的指導，在實際中，教練不可能一直持續關注著訓練者，同時教練口述的動作需要溝通成本，并且訓練者無法及時了解自己的錯誤具體錯在哪，正確的應該是什么樣。另外，在自行練習的情況往往難以學習正確的游泳動作，如此不但學習效果不彰，且若游泳學習者習慣錯誤的游泳動作，那么今后如要加以矯正常則須付出加倍的心力。

因此亟需開發一種能夠讓訓練者在自行訓練的同時對自己的泳姿進行自我糾正的基于機器視覺的泳姿訓練方法及系統。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種基于機器視覺的泳姿訓練方法，其中，包括：

采集步驟：通過攝像頭采集訓練者在游泳時的實時圖像數據；

實時姿態獲得步驟：根據所述實時圖像數據獲得所述訓練者的實時姿態信息；

對比步驟：將標準姿態信息與所述實時姿態信息進行對比獲得差異點信息；

提示步驟：根據所述差異點信息輸出提示信息對所述訓練者進行提醒。

上述的泳姿訓練方法，其中，所述采集步驟包括：通過設置于泳池底部的所述攝像頭采集所述實時圖像數據。

上述的泳姿訓練方法，其中，所述實時姿態獲得步驟包括：

提取步驟：根據一預設時間間隔從所述實時圖像數據中提取實時圖片數據；

訓練者位置獲取步驟：根據所述實時圖片數據通過目標檢測算法獲得訓練者坐標信息；

關節坐標信息獲取步驟：根據所述實時圖片數據通過人體關鍵點檢測算法獲得所述訓練者的關節坐標信息；

實時姿態計算步驟：根據所述訓練者坐標信息及所述關節坐標信息獲得所述訓練者的張合角度并基于時間序列構建具有實時張合角度序列的所述實時姿態信息。

上述的泳姿訓練方法，其中，所述對比步驟包括，將所述實時姿態信息的所述實時張合角度序列與所述標準姿態信息的標準張合角度序列根據時間進行疊加對比獲得具有所述差異點信息的圖片數據。

上述的泳姿訓練方法，其中，所述提示步驟包括，通過設置于泳池底部的顯示裝置輸出具有所述差異點信息的所述圖片數據對所述訓練者進行實時提醒。

本發明還提供一種基于機器視覺的泳姿訓練系統，其中，包括：

采集單元，包括多個攝像頭，通過多個所述攝像頭采集訓練者在游泳時的實時圖像數據；

實時姿態獲得單元，根據所述實時圖像數據獲得所述訓練者的實時姿態信息；

對比單元，將標準姿態信息與所述實時姿態信息進行對比獲得差異點信息；