[發明專利]一種基于聲信號的跳繩計數方法及計數器

在審

• 申請號: 202110391275.2
• 申請日: 2021-04-13
• 公開（公告）號: CN113117284A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 雷燁;曾向陽;王海濤;劉力溟;彭世瑋;雷孟輝
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: A63B5/20
• 分類號: A63B5/20;A63B71/06
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 陳星

1.一種基于聲信號的跳繩計數方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1：采集跳繩過程中的聲信號，并對聲信號進行去噪處理；

步驟2：尋找去噪后的聲信號中的最大峰值f_max；

步驟3：在去噪后的聲信號中，尋找幅度在[k*f_max，f_max]內的所有峰值；其中k為設定的小于1的正數，用于過濾聲信號中的跳繩劃過空中與空氣摩擦的聲音以及跳繩打地面的聲音；

步驟4：設定最小時間間隔T_min-dan，利用最小時間間隔剔除步驟3中得到峰值內的無效峰值：如果兩個相鄰峰值之間的時間間隔小于設定的最小時間間隔T_min-dan，則認為其中一個峰值無效，只取兩個峰值中的一個作為有效峰值；

步驟5：計數找到的所有有效峰值的個數，即為此次跳繩的計數結果N。

2.根據權利要求1所述一種基于聲信號的跳繩計數方法，其特征在于：還包括以下步驟：設定第二時間間隔T₁，統計此次跳繩過程的所有有效峰值中，相鄰有效峰值之間的時間間隔T₂大于K倍T₁的次數，作為跳繩過程中的失敗次數，K為大于1的系數。

3.根據權利要求1或2所述一種基于聲信號的跳繩計數方法，其特征在于：系數k取0.9。

4.根據權利要求1所述一種基于聲信號的跳繩計數方法，其特征在于：最小時間間隔根據相應跳繩比賽項目的吉尼斯紀錄數N_max-dan確定，取最小時間間隔T_min-dan＝N_max-dan/T，其中T為相應跳繩比賽項目的跳繩時間。

5.根據權利要求2所述一種基于聲信號的跳繩計數方法，其特征在于：所述第二時間間隔T₁取為此次跳繩過程的前2個有效峰值之間的時間間隔。

6.根據權利要求5所述一種基于聲信號的跳繩計數方法，其特征在于：系數K不小于3。

7.一種跳繩計數器，包括聲信號接收裝置，信號處理裝置和顯示裝置，信號處理裝置接收聲信號接收裝置傳遞的信號，并進行處理，得到結果顯示在顯示裝置上，其特征在于：信號處理裝置采用權利要求1～6中任一所述的跳繩計數方法進行處理。

8.一種權利要求7所述跳繩計數器在多人同時跳繩場景中的應用，其特征在于：所述跳繩計數器置于地面，且跳繩計數器放置位置與作為計數對象的跳繩者之間的最遠允許距離r₁通過以下公式

確定，其中r₂為跳繩計數器放置位置與相鄰另一位跳繩者之間的距離。

9.根據權利要求8所述跳繩計數器在多人同時跳繩場景中的應用，其特征在于：多人同時跳繩場景中，當相鄰跳繩者之間的距離不小于3m時，跳繩計數器放置位置與作為計數對象的跳繩者之間的距離不大于0.95m。