基于改进光流法的引体向上体能训练实时计数方法与系统技术方案

本发明专利技术公开了基于改进光流法的引体向上体能训练实时计数方法与系统，通过分析引起向上动作的运动特征，对现有的光流法进行改进，在光流的计算过程中仅提取竖直方向的光流，从而降低了运算复杂程度，减少了对硬件设施的要求，增强了易用性，同时通过仅在关键帧采用人体姿态识别算法实现动作标准性的判断，可以有效地提高运算效率，在保证计数准确性的基础上，进一步提高了计数的实时性，与此同时改进光流法和人体姿态识别算法的结合使测试方法适用于多种测试场景，提高了测试的通用性。提高了测试的通用性。提高了测试的通用性。

【技术实现步骤摘要】
基于改进光流法的引体向上体能训练实时计数方法与系统


[0001]本专利技术属于计算机视觉和图像处理
，具体涉及一种基于改进光流法的引体向上体能训练实时计数方法与系统。

技术介绍

[0002]引体向上传统测试方式是人工计数，人工计数需要计数人员一对一地进行记录，耗费人力，且易出错。针对这些问题，近些年来人们设计提出了多种基于不同技术的引体向上计数装置。然而现有的计数装置大都在复杂性、实时性、准确性、易用性等方面存在着一定的缺陷。
[0003]具体来说，基于红外传感器的引体向上计数装置不仅存在结构较复杂、成本较高等缺陷，而且在动作不够标准或是存在作弊的情况下很难做出正确的判断，因此基本无法保证计数结果的准确性，并且当测试者对成绩有异议时也无法调取测试的实时视频进行比对。拉线式位移传感器测距计数装置，它利用了超声波反射测距原理进行距离检测，但该装置结构复杂，且易用性和便携性均较差。基于Quick
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OpenPose模型的引体向上计数方法利用了计算机视觉技术，通过对人体关键节点的识别和判断进行引体向上动作的测试，然而该方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于改进光流法的引体向上体能训练实时计数方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、布设并调整图像采集设备使其能够获取被测人员完成引体向上动作全过程的图像数据，在摄像头获取的图像中识别出引体向上健身器材的坐标H0；步骤2、被测人员准备测试时，图像采集设备采集多帧测试图像，采用人体姿态识别算法分析采集到的测试图像得到人体关键点坐标；如果人体关键点的纵坐标均小于单杠坐标H0，且手腕、手肘和肩部的坐标在同一竖直直线上，则获取被测人员鼻子到眼睛的距离，以及手臂的长度，再执行步骤3，并提示被测人员开始测试；否则提示被测人员准备动作不标准，再执行步骤2；所述人体关键点包括鼻子、眼睛、手腕、手肘和肩部；步骤3、测试开始后，采用改进的光流法对图像采集设备采集的被测人员的视频帧进行实时处理，计算竖直方向上的光流得到被测人员的运动方向，再提取被测人员在该运动方向上的波峰帧或波谷帧前后的视频帧作为待分析视频帧；步骤4、采用人体姿态识别算法处理所述待分析视频帧，以检测被测人员的动作是否符合标准，当符合标准时计数器自加一，否则不计数；直到测试者下单杠或测试时间结束，完成测试过程。2.根据权利要求1所述的引体向上体能训练实时计数方法，其特征在于，所述步骤1中所述在摄像头获取的图像中识别出引体向上健身器材的坐标H0的过程，包括以下步骤：步骤1.1、从位于图像上半部分的像素点中选取一个像素点作为边缘点，对边缘点进行霍夫变换，再对霍夫空间内中各点计算经过其相交的曲线数量作为相交曲线值；步骤1.2、在霍夫空间内选取具有最大相交曲线值的点，如果该点的相交曲线值大于设置阈值，则将获取该点的参数ρ
max
和θ
max
执行步骤1.3，否则将该点从边缘点中删除执行步骤1.1；步骤1.3、以所述参数ρ
max
和θ
max
确定的点作为起点，从起点出发沿直线方向位移直到出现具有与θ
max
不同的θ值的点为止，首个具有与θ
max
不同的θ值的点即为终点，由起点和终点确定目标线段，计算目标线段的长度，若长度大于阈值则确定为单杠位置得到单杠的坐标H0；若长度不大于阈值则将该点从边缘点中删除执行步骤1.1。3.根据权利要求1所述的引体向上体能训练实时计数方法，其特征在于，所述步骤3中所述计算竖直方向上的光流得到被测人员的运动方向的方式为：将被测人员的视频帧内位于被测...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤代佳，毛冠军，郭泽华，姚超，李昶林，
申请(专利权)人：北京理工大学陕西师范大学，
类型：发明
国别省市：