[發明專利]一種基于視覺檢測的正步訓練動作要領評估方法

在審

• 申請號: 202310090465.X
• 申請日: 2023-02-09
• 公開（公告）號: CN116311498A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 周紅春;周文暉;高慶陽;申興發
• 申請（專利權）人: 杭州浩聚科技有限公司;杭州電子科技大學
• 主分類號: G06V40/20
• 分類號: G06V40/20;G06T7/73;G06T7/80
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 朱月芬

本發明公開了一種基于視覺檢測的正步訓練動作要領評估方法。本發明步驟：步驟S1：多機位部署及標定；步驟S2：人體區域提取及相機切換；步驟S3：人體關鍵點提取；步驟S4：人體各部分姿態計算；步驟S5：人體動作姿態評分。本發明通過人體正步圖片或視頻，分析出人體各關鍵部位的位姿數據，如肩、肘、膝、踝關節等部位的姿態信息，以用于判斷正步訓練時各項分解動作是否符合標準，提高訓練效率。本系統具有操作簡單，評測精確，性能優良等優點。

技術領域

本發明是關于深度學習與計算機視覺領域，特別涉及了一種基于視覺檢測的正步訓練動作要領評估方法。

背景技術

正步是隊伍行進的一種步法，正步訓練是隊列訓練中最嚴格和最艱苦的一個項目。它是提高隊伍組織紀律觀念的一種有效方法，有助于磨練意志，培養吃苦耐勞和堅忍不拔的精神。

正步訓練包含了一組嚴格的動作要領：(1)正步踢出時，擺動腿的腿部需用力挺直，腳掌離地25厘米且與地面平行；(2)擺動腿的腳尖輕微向下且與支撐腿腳尖間距75厘米；(3)擺動腿邁出著地時，身體重心前傾，腳掌輕微用力并全部著地；(4)正步行進時，上半身體保持正直，向前微微傾斜，拳頭握緊，手指收縮拇指伸直到食指第二節；(5)手臂向前擺動時，手心朝下，手肘彎曲，小臂水平，手腕下沿至最下方衣扣，距離身體大約10厘米；(6)向后擺動手臂時，手腕距離褲縫大約30厘米；(7)正步前進的速度大約為每分鐘109-115步之間；(8)立定時，左腳向前邁出大半步并用力蹬地，腳掌全部觸地，雙腿保持緊張肌肉保持用力，右腳快速并攏到左腳。

目前，大學生、高中生甚至初中小學生都需要進行軍訓，為了更好更有效的完成和考核學生的軍訓成果以及學生的軍訓及團體表演等活動，本發明提出了一種基于視覺檢測的正步訓練動作要領評估方法。

目前正步訓練中的動作要領檢測都是通過教練員人工目視觀察，費事費力且效率低。通過融合計算機視覺、機器學習、統計數據分析等技術手段，實現正步訓練中身體各部位姿態的智能檢測和測量，可為正步訓練動作要領評估提供高效、精準、科學的檢測依據。

正步訓練動作要領評估方法的核心是實時檢測出人體各部位關鍵點。隨著深度學習技術的飛速發展，已提出了許多基于深度學習的人體關鍵點檢測方法，通過從二維圖像中學習人體骨架關鍵點信息，并在圖像上標注出相應位置。目前國內外在這方面都已有較長時間研究，其中卡耐基梅隆大學推出的Openpose算法具有較好的魯棒性和精確性，并在異常行為檢測、動作合成、健康診斷等方面得到了廣泛應用。然而相關研究在正步訓練動作要領評估方面的應用鮮有報道。相比于現有的應用系統，正步訓練動作要領評估不僅需要考慮到同一幀圖像中關鍵點間的關聯性，還需要考慮相鄰幀間關鍵點的變化過程，如檢測踢腿過程中，腿部是否彎曲等現象。此外，還需根據關鍵點計算動作要領中其各項量化指標，并進行分析和評估。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種基于視覺檢測的正步訓練動作要領評估方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案包括如下步驟：

步驟S1：多機位部署及標定。

步驟S2：人體區域提取及相機切換。

步驟S3：人體關鍵點提取。

步驟S4：人體各部分姿態計算。

步驟S5：人體動作姿態評分。

本發明有益效果如下：

本發明通過人體正步圖片或視頻，分析出人體各關鍵部位的位姿數據，如肩、肘、膝、踝關節等部位的姿態信息，以用于判斷正步訓練時各項分解動作是否符合標準，提高訓練效率。本系統具有操作簡單，評測精確，性能優良等優點。

附圖說明

圖1為相機部署示意圖。

圖2為本發明的主要步驟流程示意圖。