[發明專利]一種人體基本運動技能的標準判斷方法及評分裝置

在審

• 申請號: 202310243907.X
• 申請日: 2023-03-09
• 公開（公告）號: CN116246347A
• 公開（公告）日: 2023-06-09
• 發明（設計）人: 尤新革;彭勤牧;夏北浩;陳水炎;胡天恒
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G06V40/20
• 分類號: G06V40/20;G06V10/46;G06V20/40;G06Q10/0639
• 代理公司: 深圳市六加知識產權代理有限公司 44372
• 代理人: 向彬

1.一種人體基本運動技能的標準判斷方法，其特征在于，包括：

若在視頻中識別到人體，則將每一幀對應生成一個json文件，所述json文件用于記錄人體的關鍵點的相關信息；將在相鄰兩幀中人體指標特征變動最小的人判定為同一人，賦予相同的編號；若在視頻中識別到與目標人體指定的運動技能對應的目標物體，則記錄所述目標物體的位置信息；

通過對每一幀中目標人體的所述關鍵點的相關信息和所述目標物體的位置信息進行處理，得到動作細節信息；將TGMD-3規定的每項動作標準拆分為不同的細節要求；對比分析所述動作細節信息與對應的所述細節要求，將對應的所述細節要求的初步評估結果同步于動作的進行顯示在每一幀圖像上；完成對視頻所有幀數的處理和分析后，得到所述目標人體的運動技能對應于每項所述細節要求的最終評估結果，所述動作標準的評估結果由對應的所述細節要求的最終評估結果通過與運算得出。

2.根據權利要求1所述的人體基本運動技能的標準判斷方法，其特征在于，通過輕量化的OpenPose網絡模型對每一幀視頻進行處理，得到人體的關鍵點，并將人體的關鍵點的相關信息記錄到json文件中。

3.根據權利要求2所述的人體基本運動技能的標準判斷方法，其特征在于，所述輕量化的OpenPose網絡的獲取過程為：

對原始OpenPose網絡的卷積核的結構進行改進，以減小參數量并適配后續剪枝；

根據權重參數的均值和方差確定卷積核的置零閾值，對于低于置零閾值的權重進行置零，以使權重矩陣稀疏化；

計算每個濾波器的卷積核的信息豐富度和信息獨立性，根據信息豐富度和信息獨立性進行加權融合，根據加權融合的結果確定各個濾波器的重要性得分，根據重要性得分確定各層的剪枝率；

根據剪枝率的得分情況移除相應的濾波器，得到輕量化的OpenPose網絡。

4.根據權利要求1所述的人體基本運動技能的標準判斷方法，其特征在于，所述對每一幀中目標人體的所述關鍵點的相關信息和所述目標物體的位置信息進行處理，具體為：

將每一幀中識別到的所述關鍵點按指定順序以線段相連，得到所述目標人體的身體骨架和手部骨架，從而計算出所述目標人體的肢體所成的角度；

根據識別到的所述目標人體的關鍵點的相關信息，得到所述目標人體的關節之間的距離以及關節之間的相對位置；

結合所述目標物體的位置信息，計算出所述目標人體的關節與所述目標物體之間的距離以及所述目標人體的關節與所述目標物體之間的相對位置。

5.根據權利要求1所述的人體基本運動技能的標準判斷方法，其特征在于，所述動作細節信息包括所述目標人體的肢體所成的角度、所述目標人體的關節之間的距離、所述目標人體的關節之間的相對位置、所述目標人體的關節與所述目標物體之間的距離和所述目標人體的關節與所述目標物體之間的相對位置中的一項或多項。

6.根據權利要求1所述的人體基本運動技能的標準判斷方法，其特征在于，所述細節要求分為全局要求和局部要求，所述全局要求在每一幀進行判定，所述局部要求在對應條件完成時進行判定；當對應于同一項動作標準的所有的全局要求和局部要求的最終評估結果均為1時，對應的動作標準的評估結果為1；否則，對應的動作標準的評估結果為0。

7.根據權利要求6所述的人體基本運動技能的標準判斷方法，其特征在于，所述全局要求在每一幀進行判定，具體為：

在每一幀中，若所述動作細節信息符合所述全局要求，則在每一幀圖像上顯示對應的所述全局要求的初步評估結果為1；否則，顯示對應的所述全局要求的初步評估結果為0；

完成對視頻所有幀數的處理和分析后，當顯示對應的所述全局要求的初步評估結果為1的幀數占所有幀數的比例超過第一預設值時，顯示對應的所述全局要求的最終評估結果為1，否則，顯示對應的所述全局要求的最終評估結果為0。