[發明專利]基于深度攝像技術的速度與力量反饋設備與系統

在審

• 申請號: 202011526024.2
• 申請日: 2020-12-22
• 公開（公告）號: CN112535858A
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 洪小峰;鄒群章;岳金永;吳國強;鄭振源
• 申請（專利權）人: 舒華體育股份有限公司
• 主分類號: A63B71/06
• 分類號: A63B71/06;A63B21/075
• 代理公司: 廈門龍格思匯知識產權代理有限公司 35251
• 代理人: 黃慶鵲

1.基于深度攝像技術的速度與力量反饋設備，其特征在于：

支撐框架上安裝有深度攝像機，深度攝像機與人機交互模塊電腦電連接；

有一塊有顏色或線條標識的訓練區域，運動員站立在訓練區域上；

負荷重量上安裝有帶顏色標識的重量片，運動員抓住負荷重量的接觸點、運動員身上的動作關節點上安裝顏色貼片。

2.如權利要求1所述的基于深度攝像技術的速度與力量反饋設備，其特征在于：人機交互模塊電腦與路由器連接，通過路由器連接互聯網，并通過互聯網連接電腦、手機、云服務器。

3.如權利要求1所述的基于深度攝像技術的速度與力量反饋設備，其特征在于：深度攝像機包括近距離深度攝像機及遠距離深度攝像機。

4.如權利要求1所述的基于深度攝像技術的速度與力量反饋設備，其特征在于：人機交互模塊電腦為一個平板電腦，具有一個工控電腦與平板電腦以有線局域網、或無線局域網，或互聯網電連接。

5.如權利要求1所述的基于深度攝像技術的速度與力量反饋設備，其特征在于：負荷重量為杠鈴桿，重量片為杠鈴片，杠鈴桿兩端安裝有帶顏色標識的杠鈴片組合。

6.基于深度攝像技術的速度與力量反饋系統，其特征在于：

包括負荷重量捕獲模塊、動作關節點速度捕獲模塊、視頻采集模塊、訓練模式捕獲模塊、人機交互模塊、訓練區域模塊；

負荷重量捕獲模塊：

包括建模和識別模塊，負荷重量上安裝有帶顏色標識的重量片，并預先通過深度攝像機采集重量片各種組合的顏色和3D形狀信息，通過顏色識別和3D形狀計算軟件建立負荷重量數據模型庫；運動員訓練時，再由深度攝像機采集重量片各種組合的顏色和3D形狀信息，與數據模型庫數據比較識別負荷重量；

動作關節點速度捕獲模塊：

通過深度攝像機采集運動員的安裝有顏色貼片的動作關節點的動態3D信息、移動軌跡，計算動作關節點、手握負荷重量接觸點、負荷重量的速度信息，分析計算實時速度、平均速度、峰值速度、時長；并結合負荷重量捕獲模塊捕獲的負荷重量計算實時功率、平均功率、峰值功率、做功值信息；

訓練模式捕獲模塊：

通過深度攝像機預先采集運動員的各種訓練模式姿態3D圖像信息、建立姿態數據模型庫；運動員訓練時，通過訓練模式比對識別軟件將姿態圖像數據與姿態數據模型庫數據比較識別運動員的訓練模式；

視頻采集模塊：

通過深度攝像機拍攝、存儲運動員的訓練動作視頻；

訓練區域模塊：

是一塊有顏色、或線條標識范圍的平面訓練區域，該平面在深度攝像機的有效拍攝范圍之內；

人機交互模塊：

由人機交互模塊電腦的硬件及軟件組成，實時展示訓練實時和歷史數據、視頻；

上述信息、視頻、數據庫的數據存儲在人機交互模塊電腦中。

7.如權利要求6所述的基于深度攝像技術的速度與力量反饋系統，其特征在于：

還設有訓練效果評價模塊、訓練計劃模塊、網絡傳輸模塊、本地或遠程服務器模塊；

將上述信息、視頻、數據通過網絡傳輸模塊傳輸至與互聯網連接的本地或遠程服務器模塊，利用服務器模塊存儲和計算能力，教練通過訓練效果評價模塊分析運動員的歷史數據、評價訓練效果，由訓練計劃模塊根據訓練效果制定訓練計劃，并將訓練計劃下發到人機交互模塊；

運動員訓練時，系統將訓練計劃數據與實際訓練數據進行比較，并由人機交互模塊展示運動員訓練的符合度比例，提醒運動員改進訓練動作。

8.如權利要求7所述的基于深度攝像技術的速度與力量反饋系統，其特征在于：

還具有用戶端模塊、管理端模塊；

管理端模塊由電腦的硬件及軟件組成；

用戶端模塊由手機和軟件組成；

用戶端模塊、管理端模塊通過互聯網與云服務器模塊通訊；

用戶端模塊展示運動員歷史訓練數據、視頻、教練制定的計劃、訓練效果評價；

教練通過管理端模塊管理所述的運動員歷史訓練數據、視頻，分析、評價運動員訓練結果，為運動員制定運動計劃。

9.如權利要求8所述的基于深度攝像技術的速度與力量反饋系統，其特征在于：

還具有運動干預閉環流程模塊：

①、運動員根據教練制定的計劃進行訓練，通過基于深度攝像技術的速度與力量反饋系統捕獲、計算運動員體能訓練的肌肉能力的速度與力量指標、動作視頻；

②、教練通過管理端模塊、訓練效果評價模塊對運動員體能訓練的肌肉能力的速度與力量指標、動作視頻進行分析、評價，確定所屬運動員訓練效果；再通過管理端模塊、訓練計劃模塊編制、修正運動員的訓練計劃；

③、教練通過網絡傳輸模塊、本地或遠程服務器模塊，將運動員訓練效果評價、訓練計劃下發到人機交互模塊和用戶端模塊；

④、運動員根據教練所制定的訓練計劃進行訓練；基于深度攝像技術的速度與力量反饋系統捕獲、計算運動員體能訓練的肌肉能力的速度與力量指標數據、動作視頻，并將數據與訓練計劃模塊下發的數據比較計算符合度比例值，在人機交互模塊展示速度與力量指標、符合度比例值、動作視頻；

⑤、運動員根據④的展示結果，改進訓練動作，進行下一組訓練；循環往復直至完成教練制定的計劃；

⑥、教練重復③、運動員重復④，循環往復形成計劃、訓練、分析、評價、修改計劃、訓練的閉環體能訓練的肌肉能力訓練運動指導、干預流程。不斷提高運動員的肌肉能力。