游泳姿势识别方法、装置、系统和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种游泳姿势识别方法、装置、系统和存储介质，其中，方法包括：获取第一时间窗口内气压计采集的气压数值序列；对气压数值序列进行解析，以确定第一时间窗口对应的第一游泳姿势特征向量；对第一游泳姿势特征向量进行识别，以确定气压计所在的佩戴设备所属用户在第一时间窗口内的第一游泳姿势。该方法通过根据气压计在一定时间内采集的气压值，确定用户在该时间内的游泳姿势。不仅准确性高、而且计算简单、功耗低。

【技术实现步骤摘要】
游泳姿势识别方法、装置、系统和存储介质
本专利技术涉及可穿戴设备
，尤其涉及一种游泳姿势识别方法、装置、系统和存储介质。
技术介绍
随着智能可穿戴设备的快速发展，可穿戴设备的功能越来越多、用户群越来越广，以智能手表和手环为代表的可穿戴设备，为实现佩戴者全天候的运动识别提供了可能。特别对于游泳运动来说，对游泳姿势的识别成为可穿戴设备研发的关注点。目前，主要的泳姿识别方法是通过6轴传感器(加速度和陀螺仪)或9轴传感器(加速度计、陀螺仪和磁力计)采集用户在游泳过程中的运动数据，进而对用户的游泳姿势进行识别。然而，上述方案存在设备功耗较高、识别复杂度较大、需要处理的数据量大的问题。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的第一个目的在于提出一种游泳姿势识别方法，不仅准确性高、而且计算简单、功耗低。本专利技术的第二个目的在于提出一种游泳姿势识别装置。本专利技术的第三个目的在于提出一种游泳姿势识别系统。本专利技术的第四个目的在于提出一种存储介质。为达上述目的，本专利技术第一方面实施例提出了一种游泳姿势识别方法，包括：获取第一时间窗口内气压计采集的气压数值序列；对所述气压数值序列进行解析，以确定所述第一时间窗口对应的第一游泳姿势特征向量；对所述第一游泳姿势特征向量进行识别，以确定所述气压计所在的佩戴设备所属用户在第一时间窗口内的第一游泳姿势。根据本专利技术实施例的游泳姿势识别方法，首先，获取第一时间窗口内气压计采集的气压数值序列，然后，对气压数值序列进行解析，以确定第一时间窗口对应的第一游泳姿势特征向量，最后，对第一游泳姿势特征向量进行识别，以确定气压计所在的佩戴设备所属用户在第一时间窗口内的第一游泳姿势。由此，该方法通过根据气压计在一定时间内采集的气压值，确定用户在该时间内的游泳姿势。不仅准确性高、而且计算简单、功耗低。为达上述目的，本专利技术第二方面实施例提出了一种游泳姿势识别装置，包括：获取模块，用于获取第一时间窗口内气压计采集的气压数值序列；第一确定模块，用于对所述气压数值序列进行解析，以确定所述第一时间窗口对应的第一游泳姿势特征向量；第二确定模块，用于对所述第一游泳姿势特征向量进行识别，以确定所述气压计所在的佩戴设备所属用户在第一时间窗口内的第一游泳姿势。根据本专利技术实施例的游泳姿势识别装置，通过获取模块获取第一时间窗口内气压计采集的气压数值序列，通过第一确定模块对气压数值序列进行解析，以确定第一时间窗口对应的第一游泳姿势特征向量，通过第二确定模块对第一游泳姿势特征向量进行识别，以确定气压计所在的佩戴设备所属用户在第一时间窗口内的第一游泳姿势。由此，该装置通过根据气压计在一定时间内采集的气压值，确定用户在该时间内的游泳姿势。不仅准确性高、而且计算简单、功耗低。为达上述目的，本专利技术第三方面实施例提出了一种游泳姿势识别系统，包括：处理器；用于存储所述处理器的可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为调用并执行所述存储器存储的可执行指令，以实现本专利技术第一方面实施例提出的游泳姿势识别方法。根据本专利技术实施例的游泳姿势识别系统，在处理器调用并执行存储器存储的可执行指令时，能够通过根据气压计在一定时间内采集的气压值，确定用户在该时间内的游泳姿势。不仅准确性高、而且计算简单、功耗低。为达上述目的，本专利技术第四方面实施例提出了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现本专利技术第一方面实施例提出的游泳姿势识别方法。该存储介质，在其上存储的计算机程序被处理器执行时，能够通过根据气压计在一定时间内采集的气压值，确定用户在该时间内的游泳姿势。不仅准确性高、而且计算简单、功耗低。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明图1是根据本专利技术实施例的游泳姿势识别方法的流程图；图2是根据本专利技术一个实施例的游泳姿势识别方法的流程图；图3是根据本专利技术一个示例的确定第一气压特征值的流程图；图4是在自由泳方式下气压计采集的气压数值变化曲线图；图5A是根据本专利技术一个具体示例的在室内办公的场景下气压数值的实际变化曲线以及游泳模拟曲线图；图5B是根据本专利技术一个具体示例的在上下楼梯的场景下气压数值的实际变化曲线以及游泳模拟曲线图；图5C是根据本专利技术一个具体示例的在乘坐电梯的场景下气压数值的实际变化曲线以及游泳模拟曲线图；图5D是根据本专利技术一个具体示例的在游泳的场景下气压数值的实际变化曲线以及游泳模拟曲线图；图5E是根据本专利技术一个具体示例的在户外出行的场景下气压数值的实际变化曲线以及游泳模拟曲线图；图6是根据本专利技术一个示例的确定第一游泳姿势特征向量的流程图；图7是根据本专利技术另一个示例的确定第一游泳姿势特征向量的流程图；图8是根据本专利技术一个实施例的确定第一游泳姿势的流程图；图9是根据本专利技术一个具体示例的仅基于气压计进行泳姿识别的流程图；图10是根据本专利技术一个示例的对第一游泳姿势进行校验的流程图；图11是根据本专利技术一个具体示例的仅基于加速度传感器进行泳姿识别的流程图；图12是根据本专利技术一个示例的进行泳姿识别融合处理的流程图；图13是根据本专利技术实施例的游泳姿势识别装置的结构框图；图14是根据本专利技术一个实施例的游泳姿势识别装置的结构框图；图15是根据本专利技术一个示例的游泳姿势识别装置的结构框图；图16是根据本专利技术另一个示例的游泳姿势识别装置的结构框图；图17是根据本专利技术实施例的游泳姿势识别系统的结构框图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。本申请主要考虑到目前的基于6轴和9轴的游泳姿势识别方法，功耗大、数据处理复杂，且对佩戴者的佩戴角度、方式及松紧程度，都有较高要求，不适用于佩戴设备，而提出了一种基于气压计采集的气压值，来对用户的游泳姿势进行识别方法。本申请实施例提出的基于气压计的泳姿识别方法，与佩戴角度、方式和松紧无关，在数据维度上聚焦游泳过程中水和空气对气压计的差异化影响，通过分析不同泳姿下的气压差异，实现对泳姿的识别，消除了游泳和自身各种因素对识别结果的影响。需要说明的是，就游泳姿势的识别而言，考虑到不同用户和不同泳姿之间的差别和共性，本专利技术实施例基于一段时间内一组连续的气压数值序列，进行泳姿的识别，本专利技术实施例可识别的游泳姿势包括：自由泳、蛙泳、蝶泳、仰泳等。下面参考附图描述本专利技术实施例的游泳姿势识别方法、装置、系统和存储介质。图1是根据本专利技术实施例的游泳姿势识别方法的流程图。如图1所示，该游泳姿势识别方法包括以下步骤：...

【技术保护点】
1.一种游泳姿势识别方法，其特征在于，包括：/n获取第一时间窗口内气压计采集的气压数值序列；/n对所述气压数值序列进行解析，以确定所述第一时间窗口对应的第一游泳姿势特征向量；/n对所述第一游泳姿势特征向量进行识别，以确定所述气压计所在的佩戴设备所属用户在第一时间窗口内的第一游泳姿势。/n

【技术特征摘要】
1.一种游泳姿势识别方法，其特征在于，包括：
获取第一时间窗口内气压计采集的气压数值序列；
对所述气压数值序列进行解析，以确定所述第一时间窗口对应的第一游泳姿势特征向量；
对所述第一游泳姿势特征向量进行识别，以确定所述气压计所在的佩戴设备所属用户在第一时间窗口内的第一游泳姿势。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述对所述气压数值序列进行解析，以确定所述第一时间窗口内的第一游泳姿势特征向量之前，还包括：
对所述气压数值序列进行预处理，以确定所述第一时间窗口对应的第一气压特征值；
确定所述第一气压特征值不小于入水变化阈值。


3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述气压数值序列进行预处理，以确定所述第一时间窗口对应的第一气压特征值，包括：
计算所述气压数值序列中每两个相邻气压数值的差值的绝对值；
将各个所述差值的绝对值中的最大绝对值，确定为所述第一时间窗口对应的第一气压特征值。


4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述确定所述第一时间窗口对应的第一气压特征值之后，还包括：
如果所述第一气压特征值小于所述入水变化阈值、且小于空气气压阈值，则更新当前的出水次数；
如果所述当前的出水次数大于第一阈值，则确定所述用户当前未处于游泳状态。


5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述确定所述第一时间窗口对应的第一气压特征值之后，还包括：
如果所述第一气压特征值小于所述入水变化阈值、且不小于空气气压阈值，则确定所述用户在所述第一时间窗口内的运动状态与相邻的前一时间窗口内的运动状态相同。


6.如权利要求1-5任一所述的方法，其特征在于，所述第一游泳姿势特征向量中包含以下特征中的至少一种：气压均值、气压方差、所述气压计出入水面的次数、所述气压计处于水下的第一时长、所述气压计处于空气中第二时长、水下气压均值、水下气压方差、水下气压四分位数或水下气压占比。


7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一游泳姿势特征向量中包含所述气压计处于水下的第一时长及所述气压计处于空气中第二时长，所述对所述气压数值序列进行解析，以确定所述第一时间窗口内的第一游泳姿势特征向量，包括：
获取第二时间窗口对应的气压数值序列，其中，所述第二时间窗口对应的第二气压特征值小于所述空气气压阈值、且所述第二时间窗口与所述第一时间窗口间的时间距离最短；
根据所述第二时间窗口对应的气压数值序列的均值，确定当前时刻的空气气压值；
根据所述当前时刻的空气气压值，确定所述第一时间窗口内包含的所述气压计出入水面的次数及所述气压计出入水面时刻；
根据每两个相邻的出入水面时刻，确定所述第一时间窗口内所述气压计处于水下的第一时长及所述气压计处于空气中第二时长。


8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一游泳姿势特征向量中还包括：水下气压均值、水下气压方差、水下气压四分位数及水下气压占比，在所述确定当前时刻的空气气压值之后，还包括：
根据所述当前时刻的空气气压值，确定所述第一时间窗口内气压计采集的气压数值序列中包含的各水下气压数值；
根据所述各水下气压数值，确定所述第一时间窗口内的水下气压均值、水下气压方差、水下气压四分位数及水下气压占比。


9.如权利要求1-5任一所述的方法，其特征在于，所述对所述第一游泳姿势特征向量进行识别，以确定所述第一时间窗口内的第一游泳姿势，包括：
利用第一预设的分类模型对所述第一游泳姿势特征向量进行识别，以确定所述第一时间窗口内的第一游泳姿势及第一置信度值。


10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述确定所述第一时间窗口内的第一游泳姿势及第一置信度值之后，还包括：
如果所述第一置信度值小于第二阈值，则启动加速度传感器，以获取所述加速度传感器在第三时间窗口内采集的加速度序列；
根据所述加速度传感器在第三时间窗口内采集的加速度序列，对所述第一游泳姿势进行校验。


11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述根据所述加速度传感器在第三时间窗口内采集的加速度序列，对所述第一时间窗口内的第一游泳姿势进行校验，包括：
对所述加速度传感器在第三时间窗口内采集的加速度序列进行解析，以确定所述第三时间窗口对应的第二游泳姿势特征向量；
利用第二预设的分类模型对所述第二游泳姿势特征向量进行识别，以确定所述第三时间窗口内的第三游泳姿势及第二置信度值；
根据所述第二游泳姿势及第二置信度值，对所述第一游泳姿势进行校验。


12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二游泳姿势及第二置信度值，对所述第一游泳姿势进行校验，包括：
如果所述第二游泳姿势为非合法游泳姿势，则确定所述用户当前处于游泳暂停状态；
如果所述第二游泳姿势为合法游泳姿势、且所述第二置信度值大于第二阈值，则确定所述第一时间窗口及所述第三时间窗口内的游泳姿势为第二游泳姿势；
如果所述第二游泳姿势为合法游泳姿势、且所述第二置信度值小于或等于第二阈值，则获取所述第一预设的分类模型输出的各类游泳姿势分别对应的各第一权重值、及所述第二预设的分类模型输出的各类游泳姿势分别对应的各第二权重值；
根据所述各类游泳姿势分别对应的各第一权重值及各第二权重值，确定所述第一时间窗口及所述第三时间窗口内的游泳姿势。


13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第二游泳姿势特征向量中包含以下特征中的至少一种：加速度均值、加速度方差、加速度过零点的个数、四分位数、偏度、峰度、极值、所述加速度序列对应的主峰位置、所述加速度序列对应的主峰值或所述加速度序列中包含的峰数量。


14.一种游泳姿势识别装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取第一时间窗口内气压计采集的气压数值序列；
第一确定模块，用于对所述气压数值...

【专利技术属性】
技术研发人员：才正国，赵明喜，
申请(专利权)人：安徽华米智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34