一种智能跳绳防作弊方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种智能跳绳防作弊方法，包括：采集用户跳绳动作视频数据；处理后获取特征点数据相对地面数据高度坐标值随时间变化的曲线，由曲线得到起跳时间点；由计数单元获取计次时间点；对多个相邻的两个起跳时间点与其对应的计次时间点分别进行拟合处理后，获得多个单次起跳时间点与其对应的计次时间点的拟合度，对多个单次起跳时间点与其对应的计次时间点的拟合度进行标准化处理，获得起跳时间点与其对应计次时间点的整体拟合度；通过整体拟合度与一预设第一阀值进行比较，判断是否为正常跳绳数据，并将正常数据发送云端进行成绩统计和排名。本发明专利技术在跳绳过程中可以有效的防止用户的作弊跳绳行为。本发明专利技术还公开了一种智能跳绳防作弊系统。

【技术实现步骤摘要】
一种智能跳绳防作弊方法及系统
本专利技术涉及智能健身运动设备
，具体地说，涉及一种智能跳绳防作弊方法、系统以及应用在云端比赛的智能跳绳防作弊方法。
技术介绍
随着人们对科技认知程度的不断加深和强化，对智能产品需求也越来越强烈，不再局限于智能家居，更是要求出现在日常的健身运动中。因此，智能健身器材就应声出现。智能跳绳作为智能健身器材的一种，非常受到人们的喜欢。智能跳绳云端比赛在各地悄然的出现，云端比赛为智能跳绳运动增添乐趣，使人们更加喜欢智能跳绳运动。云端比赛由于参赛者皆是无人监督的情况下使用跳绳设备进行跳绳，并将跳绳数据上传至云端进行排名，所以需要有效的防作弊方法才能保证比赛和排名的可靠性。为了解决上述的问题，目前有两种方案，一种是，通过统计用户的最大bpm(beatperminute，每分钟跳绳个数)是否超过了吉尼斯世界跳绳最快纪录，来判断是真实跳绳状态还是作弊跳绳状态；若超过了吉尼斯世界跳绳最快纪录，表示非真实跳绳；否则，表示真实跳绳状态。但是上述智能跳绳计数方法存在以下问题：若用户并没有真实跳绳，而是手握可计数手柄，摇动手柄计数，保持自己的最大bpm不超过吉尼斯世界最快纪录，那就无法检测出作弊，这样对于正常跳绳的用户就不公平。还有一种方案，通过在智能跳绳设备内安装有心率传感器，在用户进行跳绳的过程中通过监测用户的心率数据，来判断用户是否存在作弊的行为，此方案对设备主芯片的计算能力有一定要求，而且增加额外的传感器会增加设备成本和电量消耗，增加了设备的复杂性。所以有必要提出一种新的方案，防止人们在使用智能跳绳设备时的作弊行为。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提出了一种智能跳绳防作弊的方法，由获得的跳绳动作视频数据得到人体的轮廓特征点数据相对地面数据高度坐标值随时间变化的曲线；由曲线得到按时间先后顺序排列的多个起跳的时间点，由智能跳绳设备上的计数传感器，获取多个计次时间点；对多个相邻的两个起跳时间点与其对应的计次时间点分别进行拟合处理后，获得多个单次起跳时间点与其对应的计次时间点的拟合度，对多个单次起跳时间点与其对应的计次时间点的拟合度进行标准化处理，获得起跳时间点与其对应计次时间点的整体拟合度；通过整体拟合度与一预设第一阀值进行比较，判断是否为正常跳绳数据。由鉴于此，本专利技术公开的一种智能跳绳防作弊方法，应用于智能跳绳，包括，S1：采集用户跳绳动作视频数据；S2：对所述跳绳动作视频数据进行处理，通过图像识别算法识别出人体轮廓数据和地面数据，确定所述人体轮廓数据的特征点数据相对所述地面数据的高度坐标值，获取所述特征点数据相对所述地面数据高度坐标值随时间变化的曲线，由所述曲线得到按时间先后顺序排列的多个起跳时间点；S3：由所述智能跳绳设置的计数传感器，获取按时间先后顺序排列的多个计次时间点；S4:对多个相邻的两个所述起跳时间点与其对应的所述计次时间点分别进行拟合处理，获得多个单次起跳时间点与其对应的所述计次时间点的拟合度，对所述多个单次起跳时间点与其对应的所述计次时间点的拟合度进行标准化处理，获得所述起跳时间点与其对应所述计次时间点的整体拟合度；若所述整体拟合度大于一预设的第一阈值，判断为非正常跳绳数据，若所述整体拟合度小于所述预设的第一阈值，则判为正常跳绳数据。优选的，所述由所述曲线得到按时间先后顺序排列的起跳的时间点步骤包括：在所述曲线图上作一条平行与水平横轴的过零检测线，所述过零检测线与所述曲线相交形成多个相交点，在一个跳绳周期内选取时间靠前的所述相交点为相应跳绳周期内的起跳时间点，由多个跳绳周期内的所述起跳时间点组成按时间先后顺序排列的多个起跳时间点。优选的，步骤S4中，在对所述多个相邻的两个所述起跳时间点与其对应的所述计次时间点分别进行拟合处理之前，还包括:1)拌绳数据检测：若相邻所述计次时间点的差值大于一预设的第二阀值，则判为出现了拌绳数据，在出现所述拌绳数据的周期内，时间靠后的所述计次时间点为最新计次时间点Tax；2)拌绳点的剔除：在所述特征点数据相对所述地面数据高度坐标值随时间变化的曲线上确定拌绳点，并将所述拌绳点进行剔除，不参与后续的数据处理；3)半拌绳后的起跳时间的选取；若Tbx为所述拌绳点，则在所述特征点数据相对所述地面数据高度坐标值随时间变化的曲线上取距Tbx最近且时间晚于最新计次时间点Tax的点Tbx+m作为新的起跳时间点，所述最新起跳时间点与所述最新计次时间点相对应。优选的，所述特征点取所述人体轮廓数据的重心点数据。优选的，步骤S4，还包括：若所述起跳时间点的个数与所述计次时间点的个数的比值小于一预定的第二阀值，则直接判为非正常跳绳数据。优选的，步骤S1还包括：对用户进行人脸识别，人脸识别成功后，开始采集跳绳动作视频数据。优选的，步骤S1还包括，若长时间没有检测到所述智能跳绳的转动，则本次跳绳运动结束，停止采集所述智能跳绳动作的视频数据。本专利技术还提供了一种智能跳绳防作弊系统，应用在智能跳绳上，包括：计数单元，安装在所述智能跳绳的手柄内部，用于获取按时先后顺序排列的多个计次时间点；智能终端，所述智能终端包括图像获取单元、数据处理单元以及通讯单元；所述图像获取单元用于采集用户跳绳动作视频数据；所述数据处理单元，对所述跳绳动作视频数据进行处理，通过图像识别算法识别出人体轮廓数据和地面数据，确定所述人体轮廓数据的特征点数据相对所述地面数据的高度坐标值，获取所述特征点数据相对所述地面数据高度坐标值随时间变化的曲线，由所述曲线得到按时间先后顺序排列的多个起跳时间点；对多个相邻的两个所述起跳时间点与其对应的所述计次时间点分别进行拟合处理，获得多个单次起跳时间点与其对应的计次时间点的拟合度，对所述多个单次起跳时间点与其对应的计次时间点的拟合度进行标准化处理，获得所述起跳时间点与其对应所述计次时间点的整体拟合度；若所述整体拟合度大于一预设的第一阈值，判断为非正常跳绳数据，若所述标准差小于所述预设的第一阈值，则判为正常跳绳数据；通讯单元，用于与所述智能跳绳进行数据通讯。优选的，所述智能终端还包括人脸识别单元，所述人脸识别单元用于识别用户是否为参赛者用户，若不是则无法进入图像采集单元进行智能跳绳运动的视频数据的采集。本专利技术还公开了一种基于云端比赛的智能跳绳防作弊方法，包括：S1：采集用户跳绳动作视频数据；S2：对所述跳绳动作视频数据进行处理，通过图像识别算法识别出人体轮廓数据和地面数据，确定所述人体轮廓数据的特征点数据相对所述地面数据的高度坐标值，获取所述特征点数据相对所述地面数据高度坐标值随时间变化的曲线，由所述曲线得到按时间先后顺序排列的多个起跳时间点；S3：由所述智能跳绳设置的计数传感器，获取按时间先后顺序排列的多个计次时间点；S4:对多个相邻的两个所述起跳时间点与其对应的所述计次时间点分别进行拟合处理，获得多个单次起跳时间点与其对应的所述计次时间点的拟合度，对所述多个单本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能跳绳防作弊方法，应用在智能跳绳上，其特征在于，包括：/nS1：采集用户跳绳动作视频数据；/nS2：对所述跳绳动作视频数据进行处理，通过图像识别算法识别出人体轮廓数据和地面数据，确定所述人体轮廓数据的特征点数据相对所述地面数据的高度坐标值，获取所述特征点数据相对所述地面数据高度坐标值随时间变化的曲线，由所述曲线得到按时间先后顺序排列的多个起跳时间点；/nS3：由所述智能跳绳设置的计数传感器，获取按时间先后顺序排列的多个计次时间点；/nS4:对多个相邻的两个所述起跳时间点与其对应的所述计次时间点分别进行拟合处理，获得多个单次起跳时间点与其对应的所述计次时间点的拟合度，对所述多个单次起跳时间点与其对应的所述计次时间点的拟合度进行标准化处理，获得所述起跳时间点与其对应所述计次时间点的整体拟合度；若所述整体拟合度大于一预设的第一阈值，判断为非正常跳绳数据，若所述整体拟合度小于所述预设的第一阈值，则判为正常跳绳数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能跳绳防作弊方法，应用在智能跳绳上，其特征在于，包括：
S1：采集用户跳绳动作视频数据；
S2：对所述跳绳动作视频数据进行处理，通过图像识别算法识别出人体轮廓数据和地面数据，确定所述人体轮廓数据的特征点数据相对所述地面数据的高度坐标值，获取所述特征点数据相对所述地面数据高度坐标值随时间变化的曲线，由所述曲线得到按时间先后顺序排列的多个起跳时间点；
S3：由所述智能跳绳设置的计数传感器，获取按时间先后顺序排列的多个计次时间点；
S4:对多个相邻的两个所述起跳时间点与其对应的所述计次时间点分别进行拟合处理，获得多个单次起跳时间点与其对应的所述计次时间点的拟合度，对所述多个单次起跳时间点与其对应的所述计次时间点的拟合度进行标准化处理，获得所述起跳时间点与其对应所述计次时间点的整体拟合度；若所述整体拟合度大于一预设的第一阈值，判断为非正常跳绳数据，若所述整体拟合度小于所述预设的第一阈值，则判为正常跳绳数据。


2.根据权利要求1所述的一种智能跳绳防作弊方法，其特征在于，所述由所述曲线得到按时间先后顺序排列的起跳的时间点步骤包括：在所述曲线图上作一条平行与水平横轴的过零检测线，所述过零检测线与所述曲线相交形成多个相交点，在一个跳绳周期内选取时间靠前的所述相交点为相应跳绳周期内的起跳时间点，由多个跳绳周期内的所述起跳时间点组成按时间先后顺序排列的多个起跳时间点。


3.根据权利要求1所述的一种智能跳绳防作弊方法,其特征在于：步骤S4中，在对所述多个相邻的两个所述起跳时间点与其对应的所述计次时间点分别进行拟合处理之前，还包括:
1)拌绳数据检测：若相邻所述计次时间点的差值大于一预设的第二阀值，则判为出现了拌绳数据，在出现所述拌绳数据的周期内，时间靠后的所述计次时间点为最新计次时间点Tax；
2)拌绳点的剔除：在所述特征点数据相对所述地面数据高度坐标值随时间变化的曲线上确定拌绳点，并将所述拌绳点进行剔除，不参与后续的数据处理；
3)半拌绳后的起跳时间的选取；
若Tbx为所述拌绳点，则在所述特征点数据相对所述地面数据高度坐标值随时间变化的曲线上取距Tbx最近且时间晚于最新计次时间点Tax的点Tbx+m作为新的起跳时间点，所述最新起跳时间点与所述最新计次时间点相对应。


4.根据权利要求1所述的一种智能跳绳防作弊方法，其特征在于：所述特征点取所述人体轮廓数据的重心点数据。


5.根据权利要求1所述的一种智能跳绳防作弊方法，其特征在于，步骤S4，还包括：若所述起跳时间点的个数与所述计次时间点的个数的比值小于一预定的第二阀值，则直接判为非正常跳绳数据。


6.根据权利要求1所述的一种智能跳绳防作弊方法，其特征在于，步骤S1还包括：对用户进行人脸识别，人脸识别...

【专利技术属性】
技术研发人员：周旭锋，
申请(专利权)人：上海铼锶信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31