一种适用于街舞的肌肉震动检测系统和检测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种适用于街舞的肌肉震动检测系统，包括一个智能手机和多个用于佩戴在待检测肌肉部位的检测节点设备；所述检测节点设备包括加速度传感器、微控制器、蓝牙收发器；所述智能手机通过蓝牙扫描检测节点设备，扫描到所有的检测节点后，进行配对连接、接收数据、处理数据、指导舞者；所述智能手机包括震动检测APP软件；该震动检测APP软件还包括一次曲线拟合算法模块、二次曲线拟合算法模块、时间窗口计算模块、余波计算模块、峰值恢复算法模块、差分优化算法模块、节拍校准算法模块、滤波算法模块；本发明专利技术通过一系列的量化模块，最终实现了对于pop动作测评各个环节的全部量化，产生了从量变到质变的飞跃。

A muscle vibration detection system and method for hip hop dance

【技术实现步骤摘要】
一种适用于街舞的肌肉震动检测系统和检测方法
本专利技术属于街舞运动领域，尤其涉及一种适用于街舞的肌肉震动检测系统和检测方法。
技术介绍
街舞中运用的肌肉震动的方法称为“pop”，“pop”比赛有两个重要指标，一是检测谁的肌肉震动的幅度、爆发力以及肌肉收缩得快慢，需要突然起突然停：起，必须有一个很大的力度和幅度，停，停完以后不能再有额外的震颤。起停过程干净利索，这个过程不仅需要肌肉有力度的弹出，并且需要快速的收紧；另一个重要指标是检测肌肉的起和收必须和音乐或者和鼓点相对应，这两个匹配越好相当于“pop”跳得越好。以上两点决定了pop的质感。传统对于pop质感的评价只能通过其他人目测来进行评价，或者舞者自己拍下视频进行观察，亦或是者舞者自身对pop的感觉进行评价，无论采用哪一种评价方式，都是主观的行为，而无法在做pop的时候同时观察镜子中的自己的肌肉震动的质感。对于当前pop存在的问题，具体应该往哪个方面进行训练，这无从得知，从来没有客观的评价手段来测试pop的效果。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的问题，提出一种适用于街舞的肌肉震动检测系统和检测方法，目的在于解决现有技术没有客观的评价手段来测试pop的效果的问题。本专利技术为解决其技术问题提出以下技术方案。一种适用于街舞的肌肉震动检测系统，包括一个智能手机和多个用于佩戴在待检测肌肉部位的检测节点设备；所述检测节点设备包括加速度传感器、微控制器、蓝牙收发器；当舞者跟着音乐的节拍做出震动的时候，加速度传感器会将震动的加速度数据传输给微处理器，微处理器控制着蓝牙收发器，将波形数据通过蓝牙发送给智能手机；所述智能手机通过蓝牙扫描检测节点设备，扫描到所有的检测节点后，进行配对连接、接收数据、处理数据、指导舞者；所述智能手机包括震动检测APP软件；该震动检测APP软件包括包括配置检测节点个数模块、配置检测节点部位模块、配置震动触发阈值模块；其特征在于：该震动检测APP软件还包括一次曲线拟合算法模块、二次曲线拟合算法模块、时间窗口计算模块、余波计算模块、峰值恢复算法模块、差分优化算法模块、节拍校准算法模块、滤波算法模块；所述一次曲线拟合算法模块用于根据屏幕分辨率将离散点显示为连续曲线；所述二次曲线拟合算法模块用于将离散点形成连续曲线并计算连续曲线上的峰值；所述时间窗口计算模块用于计算峰值延迟时间；所述余波计算模块用于计算峰值窗口之后幅值满足一定值的情况下持续的时间；所述峰值恢复模块用于对超出了加速度传感器量程的数据采用三点二次插值、恢复出真实的峰值；所述差分优化算法模块用于根据街舞明星的波形进行差分运算并提出问题和优化方向；所述节拍校准算法模块用于实时辅助舞者对音乐节拍进行把握。所述一次曲线拟合算法模块对波形进行适当的滤波、插值、曲线拟合、动态渲染等处理，使得显示在手机屏幕上的波形更接近时隙情况，并且获得更好的视觉体验；所述二次曲线拟合算法模块、结合时间窗算法模块、结合余波算法模块、结合峰值恢复算法模块、结合滤波算法模块对舞者的震动波形进行分析，提取峰值、一次微分、二次微分等运算，对舞者的肌肉震动的力度、爆发力、以及肌肉收缩速度给出评价；所述差分优化算法模块将下载的街舞明星的波形和舞者的波形进行差分运算，快速的发现舞者的肌肉震动存在的问题和优化的方向；所述节拍校准算法模块从音乐中提取低音效果，以beat节拍的峰值时刻为基准，判断肌肉震动波形的峰值的超前量和延迟量，从而及时的在手机屏幕上给出此结果，实时的辅助舞者对音乐节拍的把握。所述的微控制器包括数据取舍模块、数据缓存模块；该数据取舍模块用于判断电信号中的数据是否有大于震动触发阈值的数据，如果没有则丢弃数据，如果有则将此时刻前后各100ms的数据缓存下来，保存到数据缓存模块，等待发送。所述多个检测节点设备作为蓝牙设备的从设备，手机作为蓝牙设备的主设备，智能手机和多个检测节点组成piconet，手机可以同时采集多个检测节点的波形数据；所述多个检测节点设备按照蓝牙的不同时隙分时向手机发送测试结果，而非同时向手机进行发送，检测节点的发送顺序有手机统一管理和控制。一种适用于街舞的肌肉震动检测系统的检测方法，其特征在于：包括如下步骤：S1)将多个检测设备节点佩戴在待检测肌肉部位，开机后与智能手机进行连接；S2)通过智能手机上的APP配置多个检测设备节点的工作模式，并且启动工作；S3)当舞者在跳街舞的时候，肌肉跟随音乐做出震动，每一次震动会启动身上的检测节点，检测节点采集舞者肌肉震动的结果，并将结果通过蓝牙装置传输给智能手机；S4)智能手机接收到各个节点的加速度离散数据后，通过二次曲线拟合算法模块、峰值恢复算法模块、滤波算法模块、时间窗计算模块、余波计算模块、峰值恢复算法模块对舞者的肌肉震动的力度、爆发力以及肌肉收缩速度给出评价；S5)智能手机接收到各个节点的加速度离散数据后，根据屏幕分辨率要求、通过一次曲线拟合算法模块，将离散点之间用一次曲线去做插值，将离散点变成连续曲线。S6)智能手机的差分优化算法模块下载街舞明星的肌肉震动波形和待检测者的pop震动波形进行比对，提供更全面的评价和指导训练的意见；S7)智能手机的节拍校准控制模块在采集、处理、显示波形数据的同时，还可以通过手机的音频传感器(MIC)或者设备节点上的音频传感器(MIC)，采集舞蹈音乐的beat(鼓点)，并计算beta的峰值时刻是否和震动波形的峰值时刻一致，以此来矫正舞者的肌肉震动时刻。本专利技术的优点效果本专利技术通过设置智能手机的震动检测APP软件、通过智能手机连接多个包括加速度传感器、微处理器、蓝牙收发器的检测节点、通过微控制器的数据取舍模块、数据缓存模块，实现了对于街舞pop动作指标的量化测评。具体为：通过基于手机APP的二次曲线拟合算法模块，实现了对于pop动作力度的量化评测；通过基于手机APP的时间窗口算法模块，实现了对于pop动作冲击力的量化评测；通过基于手机APP的余波算法模块，实现了对于pop动作是否干净利落的量化评测；通过基于手机APP的差分优化算法模块，实现了对于pop动作的量化指导；通过基于手机APP的节拍校准算法模块，实现了pop和音乐节拍的量化吻合；通过以上一系列的量化模块，最终实现了对于pop动作测评各个环节的全部量化，产生了从量变到质变的飞跃。本专利技术将智能手机、智能手机APP软件、加速度传感器、微处理器、蓝牙收发器各个部分有机组合，组合以后各个部分相互支持、相互依赖，解决了用智能化手段代替人工目测pop动作的新的技术问题，组合以后的效果相比组合以前各个部分的独立效果要好的多。附图说明图1为本专利技术适用于街舞的肌肉震动的检测装置框图；图2为本专利技术适用于街舞的检测节点结构框图；图3为本专利技术适用于街舞的微控制器结构框图；图4为本专利技术适用于街舞的手机APP软件框图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进一步解释：本专利技术设计原理一、pop的三类检测指本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于街舞的肌肉震动检测系统，包括一个智能手机和多个用于佩戴在待检测肌肉部位的检测节点设备；所述检测节点设备包括加速度传感器、微控制器、蓝牙收发器；当舞者跟着音乐的节拍做出震动的时候，加速度传感器会将震动的加速度数据传输给微处理器，微处理器控制着蓝牙收发器，将波形数据通过蓝牙发送给智能手机；所述智能手机通过蓝牙扫描检测节点设备，扫描到所有的检测节点后，进行配对连接、接收数据、处理数据、指导舞者；所述智能手机包括震动检测APP软件；该震动检测APP软件包括包括配置检测节点个数模块、配置检测节点部位模块、配置震动触发阈值模块；/n其特征在于：/n该震动检测APP软件还包括一次曲线拟合算法模块、二次曲线拟合算法模块、时间窗口计算模块、余波计算模块、峰值恢复算法模块、差分优化算法模块、节拍校准算法模块、滤波算法模块；所述一次曲线拟合算法模块用于根据屏幕分辨率将离散点显示为连续曲线；所述二次曲线拟合算法模块用于将离散点形成连续曲线并计算连续曲线上的峰值；所述时间窗口计算模块用于计算峰值延迟时间；所述余波计算模块用于计算峰值窗口之后幅值满足一定值的情况下持续的时间；所述峰值恢复模块用于对超出了加速度传感器量程的数据采用三点二次插值、恢复出真实的峰值；所述差分优化算法模块用于根据街舞明星的波形进行差分运算并提出问题和优化方向；所述节拍校准算法模块用于实时辅助舞者对音乐节拍进行把握。/n...

【技术特征摘要】
1.一种适用于街舞的肌肉震动检测系统，包括一个智能手机和多个用于佩戴在待检测肌肉部位的检测节点设备；所述检测节点设备包括加速度传感器、微控制器、蓝牙收发器；当舞者跟着音乐的节拍做出震动的时候，加速度传感器会将震动的加速度数据传输给微处理器，微处理器控制着蓝牙收发器，将波形数据通过蓝牙发送给智能手机；所述智能手机通过蓝牙扫描检测节点设备，扫描到所有的检测节点后，进行配对连接、接收数据、处理数据、指导舞者；所述智能手机包括震动检测APP软件；该震动检测APP软件包括包括配置检测节点个数模块、配置检测节点部位模块、配置震动触发阈值模块；
其特征在于：
该震动检测APP软件还包括一次曲线拟合算法模块、二次曲线拟合算法模块、时间窗口计算模块、余波计算模块、峰值恢复算法模块、差分优化算法模块、节拍校准算法模块、滤波算法模块；所述一次曲线拟合算法模块用于根据屏幕分辨率将离散点显示为连续曲线；所述二次曲线拟合算法模块用于将离散点形成连续曲线并计算连续曲线上的峰值；所述时间窗口计算模块用于计算峰值延迟时间；所述余波计算模块用于计算峰值窗口之后幅值满足一定值的情况下持续的时间；所述峰值恢复模块用于对超出了加速度传感器量程的数据采用三点二次插值、恢复出真实的峰值；所述差分优化算法模块用于根据街舞明星的波形进行差分运算并提出问题和优化方向；所述节拍校准算法模块用于实时辅助舞者对音乐节拍进行把握。


2.根据权利要求1所述一种适用于街舞的肌肉震动检测系统，其特征在于：所述一次曲线拟合算法模块对波形进行适当的滤波、插值、曲线拟合、动态渲染等处理，使得显示在手机屏幕上的波形更接近时隙情况，并且获得更好的视觉体验；所述二次曲线拟合算法模块、结合时间窗算法模块、结合余波算法模块、结合峰值恢复算法模块、结合滤波算法模块对舞者的震动波形进行分析，提取峰值、一次微分、二次微分等运算，对舞者的肌肉震动的力度、爆发力、以及肌肉收缩速度给出评价；所述差分优化算法模块将下载的街舞明星的波形和舞者的波形进行差分运算，快速的发现舞者的肌肉震动存在的问题和优化的方向；所述节拍校准算法模块从音乐中提取低音效果，以beat节拍的峰值时刻为基准，判断肌肉震动波形的峰值的超前量和延迟量，从而及时的在手机屏幕上给出此结果，...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲灏辰，
申请(专利权)人：曲灏辰，
类型：发明
国别省市：天津;12