[發明專利]一種智能輔助指導舞蹈鍛煉的方法及系統、移動端

在審

• 申請號: 202110591140.0
• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113345552A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 戴振華;肖磊;蔡鵬
• 申請（專利權）人: 海南嗨寶科技有限公司
• 主分類號: G16H20/30
• 分類號: G16H20/30;G06K9/00;G06K9/62;G06N3/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種智能輔助指導舞蹈鍛煉的方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)基于移動端攝像頭獲取用戶當前的舞蹈動作影像；

(2)基于移動端處理器，將舞蹈動作影像拆分成逐幀視頻圖像，調用人體姿態追蹤算法獲得圖形中人體關節點的三維空間坐標，并對三維空間坐標進行標準化處理，將三維空間坐標按時間順序輸入圖形渲染器，得到虛擬形象的舞蹈動作；

(3)基于移動端處理器，對標準的舞蹈動作影像進行逐幀標定，獲取標準動作的三維空間坐標；

(4)基于移動端處理器，調用圖像疊加算法逐幀將虛擬形象的舞蹈動作和標準動作的三維空間坐標對應后進行重疊，得到疊加的視頻影像；

(5)將標準動作的關節位置與用戶的舞蹈動作的關節位置進行比較，并計算動作和動作之間的馬氏距離，對馬氏距離進行標定，映射到我們的動作打分空間，獲得動作打分結果；

(6)對標準動作所消耗的卡路里進行線下測定，根據計算的馬氏距離測定用戶的舞蹈動作，對比標準動作卡路里，計算用戶的舞蹈動作所消耗的卡路里；

(7)基于移動端或者投影至大屏顯示端，向用戶反饋步驟(4)、(5)和(6)計算的結果。

2.根據權利要求1所述的一種智能輔助指導舞蹈鍛煉的方法，其特征在于：所述人體關節點包括頭、右肩、右肘、右腕、右手、左肩、左肘、左腕、左手、肩關節中心、脊、髖關節中心、右髖、右膝蓋、右踝、右腳、左髖、左膝蓋、左踝、左腳。

3.根據權利要求2所述的一種智能輔助指導舞蹈鍛煉的方法，其特征在于：所述人體關節點的三維空間坐標以(x、y、z)表示關節的位置信息；(Qx、Qy、Qz、Qw)是以四元數的形式表示該關節的旋轉信息，其中(Qx、Qy、Qz)是該關節旋轉圍繞的向量，Qw則為旋轉的角度，并對每個關節的三維空間坐標進行編號。

4.根據權利要求1所述的一種智能輔助指導舞蹈鍛煉的方法，其特征在于：所述動作打分通過計算所述用戶的各個關節點與標準的關節點在三維空間上的馬氏距離并將所得馬氏距離求平均值進行比較，其中所述平均值越大表示姿態差距越大，反之平均值越小表示姿態差距越小，則評分更高。

5.根據權利要求1所述的一種智能輔助指導舞蹈鍛煉的方法，其特征在于：所述根據計算的馬氏距離測定用戶的舞蹈動作所消耗的卡路里，通過逐個計算所述用戶的各個關節點與標準的關節點在三維空間上的馬氏距離，并設定用戶的關節點高于標準的關節點時的馬氏距離為正數，反之用戶的關節點低于標準的關節點時的馬氏距離為負數，將所得馬氏距離求和進行比較，當和值為正數時用戶的舞蹈動作所消耗的卡路里大于標準動作所消耗的卡路里，反之用戶的舞蹈動作所消耗的卡路里小于標準動作所消耗的卡路里。

6.一種采用權利要求1-5任一所述方法的基于人體姿態識別技術指導舞蹈鍛煉的系統，其特征在于：包括

用戶管理模塊，用于對用戶帳戶及顯示信息進行管理；

標準舞蹈模塊，用于上傳及管理標準舞蹈視頻；

攝像頭，用于拍攝獲取用戶的舞蹈動作視頻；

圖像分析模塊，用于對用戶的舞蹈動作視頻和標準舞蹈視頻進行逐幀分析，并獲取各個關節點的三維空間坐標數據；

圖像處理模塊，用于建立虛擬形象的舞蹈圖像，并將圖像進行疊加；

打分模塊，用于基于用戶的舞蹈動作與標準舞蹈動作各個關節的馬氏距離平均值得到用戶的舞蹈評分；

卡路里計算模型，用于基于用戶的舞蹈動作與標準舞蹈動作各個關節的馬氏距離之和得到用戶的卡路里消耗值；

投影模塊，用于將圖像和數據信息投影至大屏顯示端。

7.一種移動端，其特征在于，所述移動終端包括：存儲器、處理器及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運行的舞蹈練習程序，所述舞蹈聯系程序包括權利要求6中的模塊，所述舞蹈練習程序被所述處理器執行時實現如權利要求1-5中任一項所述的舞蹈鍛煉的方法的步驟。