[發(fā)明專利]健身運(yùn)動(dòng)姿態(tài)指導(dǎo)系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011467671.0
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號(hào): CN112734799A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 武治國;李靜宇;姜瑞凱
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
• 主分類號(hào): G06T7/246
• 分類號(hào): G06T7/246;G06T7/73;G06T7/80;G08B21/24;G08B7/06
• 代理公司: 長春中科長光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 22218
• 代理人: 高一明;郭婷

1.一種健身運(yùn)動(dòng)姿態(tài)指導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于，包括：運(yùn)動(dòng)檢測模塊(1)、智能分析模塊(2)；

所述運(yùn)動(dòng)檢測模塊(1)用于采集健身人員影像，識(shí)別正在進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目、使用的健身器械，控制跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)(13)跟隨所述健身人員運(yùn)動(dòng)位置轉(zhuǎn)動(dòng)，提取所述健身人員主要部位的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)；

所述智能分析模塊(2)用于接收所述健身人員當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，與所述智能分析模塊(2)中存儲(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作數(shù)據(jù)比對(duì)，提取所述健身人員不規(guī)范動(dòng)作，并發(fā)送指導(dǎo)視頻以及對(duì)應(yīng)的規(guī)范動(dòng)作語音講解；

所述運(yùn)動(dòng)檢測模塊(1)包括：用于獲取所述健身人員運(yùn)動(dòng)場景圖像的可見光相機(jī)(11)、用于獲取所述健身人員肢體運(yùn)動(dòng)空間位置信息的TOF深度傳感器(12)、用于固定和控制所述可見光相機(jī)(11)與所述TOF深度傳感器(12)的跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)(13)，所述跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)(13)使所述健身人員活動(dòng)區(qū)域始終位于所述可見光相機(jī)(11)與所述TOF深度傳感器(12)視場有效區(qū)域之內(nèi)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的健身運(yùn)動(dòng)姿態(tài)指導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于，還包括影音模塊(3)，所述影音模塊(3)用于接受所述指導(dǎo)視頻，輸出播放供健身人員收聽觀看，語音提示所述健身人員不規(guī)范動(dòng)作之處，并顯示正確的運(yùn)動(dòng)方法。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的健身運(yùn)動(dòng)姿態(tài)指導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于，所述運(yùn)動(dòng)檢測模塊(1)還包括：圖像處理單元(14)，用于采集所述可見光相機(jī)(11)和所述TOF深度傳感器(12)采集到的所述健身人員的健身信息、主要部位的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)信息；控制所述跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)(13)始終指向所述健身人員；分析采集到的所述健身人員的所有數(shù)據(jù)，并向所述智能分析模塊(2)發(fā)送所述數(shù)據(jù)、接收返回的分析處理結(jié)果；傳輸所述分析處理結(jié)果至所述影音模塊(3)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的健身運(yùn)動(dòng)姿態(tài)指導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于，所述智能分析模塊(2)還包括：智能分析單元(21)和影音數(shù)據(jù)庫(22)；所述智能分析單元(21)用于比對(duì)所述健身人員當(dāng)前的健身數(shù)據(jù)與所述影音數(shù)據(jù)庫(22)中的標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作，并將正確動(dòng)作語音及運(yùn)動(dòng)視頻回傳至所述運(yùn)動(dòng)檢測模塊(1)；所述影音數(shù)據(jù)庫(22)用來存儲(chǔ)各種運(yùn)動(dòng)器械的標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作的講解語音記錄及操作視頻。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的健身運(yùn)動(dòng)姿態(tài)指導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于，利用變換矩陣計(jì)算所述TOF深度傳感器(12)的每個(gè)像素對(duì)應(yīng)在所述可見光相機(jī)(11)上的像素位置，用以準(zhǔn)確檢測所述健身人員的身體位置以及運(yùn)動(dòng)姿態(tài)。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的健身運(yùn)動(dòng)姿態(tài)指導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像處理單元(14)采用YOLO深度學(xué)習(xí)人工智能技術(shù)識(shí)別健身人員的健身信息；根據(jù)深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)VGG-19獲得的健身人員的運(yùn)動(dòng)信息，并提取關(guān)鍵視頻幀中健身人員主要部位的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的健身運(yùn)動(dòng)姿態(tài)指導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于，所述主要部位的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)包括：以空間位置、角度的數(shù)據(jù)形式體現(xiàn)的健身人員關(guān)鍵部位、關(guān)節(jié)的信息。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的健身運(yùn)動(dòng)姿態(tài)指導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于，所述健身信息至少包括性別、身高、所使用的健身器械；所述運(yùn)動(dòng)信息至少包括運(yùn)動(dòng)類型、健身項(xiàng)目名稱。