[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

本發明涉及計算機視覺技術領域，提供了一種人體基本運動技能的標準判斷方法及評分裝置，方法包括：記錄人體關鍵點的相關信息，將相鄰兩幀中人體指標特征變動最小的人判定為同一人，記錄目標物體位置信息；通過對關鍵點的相關信息和目標物體的位置信息進行處理，得到動作細節信息；對比分析動作細節信息與細節要求，將初步評估結果同步顯示在圖像上；完成對視頻所有幀數的處理和分析后，得到對應于每項細節要求的最終評估結果，動作標準的評估結果由對應的細節要求的最終評估結果通過與運算得出；本發明通過將每項動作標準拆分為不同的細節要求，提高了評分的準確性；通過實時對人體的動作進行判斷，使運動訓練更加具有針對性和科學性。

技術領域

本發明涉及人工智能技術領域，特別是涉及一種人體基本運動技能的標準判斷方法及評分裝置。

背景技術

全面推進健康中國是一項優先發展的任務。學校體育、休閑體育、競技體育、全民健身等都將扮演重要角色。標準、正確的體育動作能有效地提高身體素質，反之亦然。同時，專業人員主要通過肉眼觀察、憑借經驗對體育動作進行評測，并提供相應的建議。雖然，專業人員通過直接觀察評測具有一定準確性，但帶有較強的主觀性。一方面人的自身觀察存在各種觀測缺陷，另外長時間的評測會產生疲勞效應，這些都嚴重影響動作過程完整記錄和評測的準確。因此，研究一種能準確智能地評測體育動作規范性的技術具有重要的應用價值。

目前已存在的一些動作評估或分析技術，部分如下：

申請號為201710922613.4，名稱為“一種基于視頻的動作檢測方法及裝置”的專利文獻，提供了一種基于全局及局部動作特征的評估模型。其中，全局動作評估模型用于檢測視頻中人體動作相對于標準動作的完成度，局部動作評估模型用于檢測視頻幀中人體關節動作相對于關節標準動作的完成度。

申請號為201910008331.2，名稱為“一種動作評估方法、裝置、移動終端和可讀存儲介質”的專利文獻，提供了一種動作評估方法。其中，首先識別待檢測體的各個關節，然后根據關節上所標記的不同的顏色確定旋轉角度，從而確定動作關節圖，最后與預存的標準動作關節圖進行比對，判斷動作是否標準。

申請號為202110104619.7，名稱為“一種基于骨骼點深度圖像的體育動作評估方法及系統”的專利文獻，提供了一種基于人體骨骼點深度圖像的體育動作評估方法。其中，獲取基于深度圖像的待評估體育動作對應的人體骨骼點的三維坐標，確定待評估體育動作的實際特征值(關鍵骨骼點實際距離和骨骼點間向量的實際角度)，然后與對應的標準特征值進行比較。

申請號為202110250096.7，名稱為“一種基于關鍵幀偏好的時序動作評估方法”的專利文獻，提供了一種基于關鍵幀偏好的動作評估方法。其中，采集標準動作和用戶動作的骨骼時序數據；然后分別從標準動作序列和用戶動作序列中提取關鍵幀區列表和非關鍵幀區列表；接著分別對用戶動作序列和標準動作序列的關鍵幀區、非關鍵幀區進行動態時間規整；然后采用余弦相似度算法，分別計算關鍵幀區相似度和非關鍵幀區相似度；最后將關鍵幀區相似度和非關鍵幀區相似度加權，得到綜合動作評分。

申請號為202110578414.2，名稱為“基于時間一致性的個性化運動姿態估計與分析方法及系統”的專利文獻，提供了一種基于時間一致性的個性化運動姿態估計與分析方法。其中，識別教學視頻與學生自學視頻中的動作，提取關鍵骨骼坐標；對齊教學視頻與學生自學視頻中的不同步動作，使視頻中的動作速度一致；基于對齊教學視頻與學生自學視頻中每幀的關鍵骨骼坐標角度偏差比與關節距離對動作進行度量，計算動作差異度；根據動作差異度及運動金字塔模型，生成從局部動作到整體動作的多尺度得分。

綜上所述，現有技術存在的問題是：

1)上述方法大多數是基于匹配的評估方法，即通過目標檢測算法獲取待評估目標的動作，然后與標準動作或模板比較獲得動作得分。然而，這類方法對動作有嚴格的尺度要求。尺度公式表示如下：