基于计算机视觉的自动体测评判方法、装置、系统及介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于计算机视觉的自动体测评判方法、装置、系统及介质，所述方法应用于用户端，包括：接收待测对象的登录请求信息，并查询数据库，当登录请求信息与数据库中存储的待测对象身份信息一致时登录成功；当成功登录后，接收待测对象所选的体测项目信息，采集待测对象的体测视频并使用集成有人脸识别、人体姿态估计及手势识别的机器视觉模型进行体测评判以得到该体测项目的体测评判结果；将体测视频和体测评判结果上传至数据库。本申请具有多项体测项目的测试功能，可实现在无人监管下基于计算机视觉的自动体测评判，采用Mediapipe算法实现人体姿态评估，提高了检测效率，降低了打分误差，减轻了教师监考及成绩录入的压力。录入的压力。录入的压力。

【技术实现步骤摘要】
基于计算机视觉的自动体测评判方法、装置、系统及介质


[0001]本申请涉及计算机视觉
，特别是涉及一种基于计算机视觉的自动体测评判方法、装置、系统及介质。

技术介绍

[0002]从古至今，体育都是人类社会文化的热点，体育竞争能够促进人类健康发展。研究表明，高中以及大学阶段是学生成长的过渡期，身体素质教育显得尤为重要，因此体测测评十分重要。由于传统的体育测试以人工测试为主导，存在较大误差，效率低下。随着人工智能、计算机视觉和深度学习的高速发展，极大地促进了基于摄像头监控视频的学生体测测评及打分系统的研究。目前，现有的体测系统或工具主要是由大型设备或多设备组成，使用过程较为复杂且对使用场景有一定要求；且由于现有的体测系统对待测对象的关节点关注较少所以会使体测成绩误差较大，同时现有的体测系统也不能实现成绩的自动管理以致体测效率低下。
[0003]所以亟需一种在无人监管条件下基于计算机视觉的自动体测测评系统来减轻教师监考及成绩录入的压力，以对仰卧起坐、立定跳远、引体向上等体测项目进行自动化测评及打分，并提高测试准确率。

技术实现思路

[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请的目的在于提供一种基于计算机视觉的自动体测评判方法、装置、系统及介质，用于解决现有技术中无法自动化、多样化进行体测的技术问题。
[0005]为实现上述目的及其他相关目的，本申请提供一种基于计算机视觉的自动体测评判方法，应用于用户端，所述方法包括：接收待测对象的登录请求信息，并查询数据库，当所述登录请求信息与所述数据库中存储的待测对象身份信息一致时登录成功；当成功登录后，接收所述待测对象所选的体测项目信息，采集待测对象的体测视频并使用集成有人脸识别、人体姿态估计及手势识别的机器视觉模型进行体测评判以得到该体测项目的体测评判结果；将所述体测视频和所述体测评判结果上传至所述数据库。
[0006]于本申请的一实施例中，所述数据库包括：本地数据库和服务器数据库；当识别到网络断开时，打开本地数据库；当识别到网络连接时，打开服务器数据库，并将本地数据库更新到服务器数据库。
[0007]于本申请的一实施例中，所述待测对象登录请求包括：人脸识别登录请求或账号密码登录请求。
[0008]于本申请的一实施例中，所述体测项目包括引体向上；所述引体向上的评判过程包括：以第一预设时间间隔提取待测对象的引体向上视频帧，当检测到所述待测对象双手为抓握状态且与单杆部分重叠，并且所述待测对象的双臂垂悬于单杆下方时开始测试；当检测到引体向上的初始动作满足第一预设标准以及引体向上的完成动作满足第二预设标
准，且初始动作和完成动作均满足合格标准时，记为一个完整有效的引体向上动作；所述初始动作和完成动作之间满足不超过第二预设时间间隔。
[0009]于本申请的一实施例中，所述第一预设标准为：左肩节点、左肘节点以及左腕节点连线形成的角度和右肩节点、右肘节点以及右腕节点连线形成的角度同时小于第一预设角度值，且嘴部位于单杆之上；所述第二预设标准为：左肩节点、左肘节点以及左腕节点连线形成的角度和右肩节点、右肘节点以及右腕节点连线形成的角度同时大于第二预设角度值；所述合格标准为：左髋节点、左膝节点以及左脚踝节点连线形成的角度和右髋节点、右膝节点以及右脚踝节点连线形成的角度同时大于第二预设角度值。
[0010]于本申请的一实施例中，所述体测项目包括仰卧起坐；所述仰卧起坐的评判过程包括：语音提示所述待测对象做好准备并进行开始测试倒计时提示；当检测到仰卧起坐的坐起动作满足第三预设标准以及仰卧起坐的躺下动作满足第四预设标准时，记为一个完整的仰卧起坐动作；测试时长为一分钟，当满足预设倒计时长时，语音提示所述待测对象测试即将结束；其中，所述第三预设标准为：右肩节点、右髋节点以及右膝节点连线形成的角度和左肩节点、左髋节点以及左膝节点连线形成的角度同时小于第三预设角度值；所述第四预设标准为：右肩节点、右髋节点以及右膝节点连线形成的角度和左肩节点、左髋节点以及左膝节点连线形成的角度同时大于第四预设角度值。
[0011]于本申请的一实施例中，所述体测项目还包括立定跳远；所述立定跳远的评判过程包括：获取跳远测试范围内起始位置到预设位置的实际距离，并通过所述机器视觉模型获取对应两个位置的三维坐标以计算得到两者之间的欧氏距离，进而得到实际距离与模型测距的映射关系；当检测到立定跳远的起跳动作满足第五预设标准以及立定跳远的落地动作满足第六预设标准时，通过所述机器视觉模型分别获取所述待测对象的起跳动作的脚后跟位置坐标和落地动作的脚后跟位置坐标，并分别保存起跳动作和落地动作对应的视频帧；根据起跳动作的脚后跟位置坐标和落地动作的脚后跟位置坐标以得到两者之间的欧氏距离，结合实际距离与模型测距的映射关系，以得到最终的跳远距离；其中，所述第五预设标准为：右肩节点、右髋节点以及右膝节点连线形成的角度和左肩节点、左髋节点以及左膝节点连线形成的角度同时满足预设角度范围；所述第六预设标准为：右肩节点、右髋节点以及右膝节点连线形成的角度和左肩节点、左髋节点以及左膝节点连线形成的角度同时满足小于第五预设角度值。
[0012]于本申请的一实施例中，所述最终的跳远距离的表达式为：D
Jump
＝Dist(Point(1),Point(0))*K
d
；其中，Point(1)表示所述落地动作的脚后跟位置坐标；Point(0)表示所述起跳动作的脚后跟位置坐标；Dist(Point(1),Point(0))表示所述起跳动作和所述落地动作分别对应的脚后跟位置之间的欧氏距离；K
d
表示实际距离与模型测距的映射关系，其表达式为：其中，d
xy
表示跳远测试范围内起始位置到预设位置的实际距离，通过直接测量得到；d
m
表示跳远测试范围内起始位置到预设位置之间的欧氏距离。
[0013]为实现上述目的及其他相关目的，本申请提供一种基于计算机视觉的自动体测评判装置，包括：登录模块，用于接收待测对象的登录请求信息，并查询数据库，当所述登录请求信息与所述数据库中存储的待测对象身份信息一致时登录成功；体测评判模块，用于当成功登录后，接收所述待测对象所选的体测项目信息，采集待测对象的体测视频并使用集
成有人脸识别、人体姿态估计及手势识别的机器视觉模型进行体测评判以得到该体测项目的体测评判结果；数据库更新模块，用于将所述体测视频和所述体测评判结果上传至所述数据库。
[0014]为实现上述目的及其他相关目的，本申请提供一种基于计算机视觉的自动体测评判系统，包括：管理端，用于采集和管理待测对象的身份信息、体测评判结果，以及查询体测评判结果、管理文件；用户端，设有摄像装置，用于采集待测对象的脸部图像进行人脸识别登录，以及采集待测对象的体测视频以进行评判；所述用户端还设有WiFi查询模块，以自动连接测试场所的WiFi进而访问服务器数据库；所述用户端还设有语音计时器，以进行倒计时语音提示；服务器端，存储有所述待测对象的身份信息、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于计算机视觉的自动体测评判方法，其他特征在于，应用于用户端，所述方法包括：接收待测对象的登录请求信息，并查询数据库，当所述登录请求信息与所述数据库中存储的待测对象身份信息一致时登录成功；当成功登录后，接收所述待测对象所选的体测项目信息，采集待测对象的体测视频并使用集成有人脸识别、人体姿态估计及手势识别的机器视觉模型进行体测评判以得到该体测项目的体测评判结果；将所述体测视频和所述体测评判结果上传至所述数据库。2.根据权利要求1所述的基于计算机视觉的自动体测评判方法，其特征在于，所述数据库包括：本地数据库和服务器数据库；当识别到网络断开时，打开本地数据库；当识别到网络连接时，打开服务器数据库，并将本地数据库更新到服务器数据库。3.根据权利要求1所述的基于计算机视觉的自动体测评判方法，其特征在于，所述待测对象的登录请求信息包括：人脸识别登录请求或账号密码登录请求。4.根据权利要求1所述的基于计算机视觉的自动体测评判方法，其特征在于，所述体测项目包括引体向上；所述引体向上的评判过程包括：以第一预设时间间隔提取待测对象的引体向上视频帧，当检测到所述待测对象双手为抓握状态且与单杆部分重叠，并且所述待测对象的双臂垂悬于单杆下方时开始测试；当检测到引体向上的初始动作满足第一预设标准以及引体向上的完成动作满足第二预设标准，且初始动作和完成动作均满足合格标准时，记为一个完整有效的引体向上动作；所述初始动作和完成动作之间满足不超过第二预设时间间隔。5.根据权利要求4所述的基于计算机视觉的自动体测评判方法，其特征在于，所述第一预设标准为：左肩节点、左肘节点以及左腕节点连线形成的角度和右肩节点、右肘节点以及右腕节点连线形成的角度同时小于第一预设角度值，且嘴部位于单杆之上；所述第二预设标准为：左肩节点、左肘节点以及左腕节点连线形成的角度和右肩节点、右肘节点以及右腕节点连线形成的角度同时大于第二预设角度值；所述合格标准为：左髋节点、左膝节点以及左脚踝节点连线形成的角度和右髋节点、右膝节点以及右脚踝节点连线形成的角度同时大于第二预设角度值。6.根据权利要求1所述的基于计算机视觉的自动体测评判方法，其特征在于，所述体测项目包括仰卧起坐；所述仰卧起坐的评判过程包括：语音提示所述待测对象做好准备并进行开始测试倒计时提示；当检测到仰卧起坐的坐起动作满足第三预设标准以及仰卧起坐的躺下动作满足第四预设标准时，记为一个完整的仰卧起坐动作；测试时长为一分钟，当满足预设倒计时长时，语音提示所述待测对象测试即将结束；其中，所述第三预设标准为：右肩节点、右髋节点以及右膝节点连线形成的角度和左肩节点、左髋节点以及左膝节点连线形成的角度同时小于第三预设角度值；所述第四预设标准为：右肩节点、右髋节点以及右膝节点连线形成的角度和左肩节点、左髋节点以及左膝节点连线形成的角度同时大于第四预设角度值。7.根据权利要求1所述的基于计算机视觉的自动体测评判方法，其特征在于，所述体测
项目还包括立定跳远；所述立定跳远的评判过程包括：获取跳远测试范围内起始位置到预设位置的实际距离，并通过所述机器视觉模型获取对应两个位置的三维坐标以计算得到两者之间的欧氏距离，进而得到实际距离与模型测距的映射关...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亚丽，吴滢跃，史川诚，张虎，
申请(专利权)人：浙江禹晓电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：