传统武术智能学习与评分系统技术方案

本发明专利技术公开了传统武术智能学习与评分系统，具体涉及虚拟现实技术领域，其包括用以提供个性化、定制化和专业化的数字武术教练模块，用以通过多个摄像头对武术学习者的动作进行同步捕捉和分析的多摄像头捕捉模块，用以对从多摄像头捕捉模块中获得的数据进行分析的数据处理模块，用以根据武术学员的动作品质和技术难度方面进行评估和打分的评分模块以及用以与学员进行直接互动的用户交互模块。本发明专利技术通过设计采用多个摄像头从多个角度捕捉用户武术动作数据，能够更精确地识别用户的动作，并根据多角度武术动作数据进行对比，得出更可靠的五维度综合评分。这种方法不仅提高了评分的准确性，而且有助于用户更好地理解和改进动作。进动作。进动作。

【技术实现步骤摘要】
传统武术智能学习与评分系统


[0001]本专利技术涉及虚拟现实
，尤其涉及传统武术智能学习与评分系统。

技术介绍

[0002]随着科技的不断发展，人工智能、计算机视觉、三维建模和游戏技术等领域取得了显著进展。这些技术的发展极大地推动了智能学习系统、动作捕捉与识别等应用的崛起。另一方面，人们对健康、健身和传统文化的关注也在逐渐增加。因此，在这一背景下，结合现代科技手段将传统武术与数字化学习系统相结合，成为了一种创新的教育方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的传统武术智能学习与评分系统。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：传统武术智能学习与评分系统，包括用以提供个性化、定制化和专业化的数字武术教练模块，用以通过多个摄像头对武术学习者的动作进行同步捕捉和分析的多摄像头捕捉模块，用以对从多摄像头捕捉模块中获得的数据进行分析的数据处理模块，用以根据武术学员的动作品质和技术难度方面进行评估和打分的评分模块以及用以与学员进行直接互动的用户交互模块；所述数字武术教练模块包括用以管理学员的学习数据和学习进度信息的智能学习管理模块，用以展示的教学案例和技巧的教学案例展示模块以及用以提供学员和教练之间的在线教学互动和交流的教学互动模块；所述多摄像头捕捉模块包括用以对多摄像头捕捉模块中的摄像头进行控制和设置的摄像头控制模块，用以从多摄像头捕捉模块中获取武术动作相关数据的数据采集模块，用以对学员的动作行为捕捉的运动捕捉模块以及用以对采集动作通过行为分析方式进行数据处理的分析反馈模块；所述数据处理模块包括用以对采集数据进行杂余数据处理的数据清洗模块，用以对完成杂余数据处理之后进行模型建造的数据建模模块，用以根据多个评分项对学员的武术表现进行全面评估和反馈的数据评分模块。
[0005]本专利技术进一步设置为：所述评分模块包括用以处理和分析从多摄像头中捕捉到的学员武术动作数据的动作分析模块，用以通过机器学习和人工智能技术对学员的武术表现数据进行分析和评估的评分算法模块以及用以直观和易懂的方式呈现学员的评分结果和分析报告的评估结果展示模块；所述用户交互模块包括用以实现用户与系统进行交流的UI交互模块，用以提供学员之间进行交流、互动、共享学习资源和经验、发布新闻、讨论问题社交功能的用户社交模块以及用以让学员回放之前的训练进度和评分结果的进度回放模块；所述摄像头控制模块包括用以对武术动作进行深度学习和模型训练的模型训练模块，用以对武术动作的图像或视频进行分析对身体姿态的预测和识别的姿态预测模块，用以控制不
同位置的摄像头进行拍摄处理的摄像预定模块，用以根据传感器捕捉到的数据进行分析正确性的行为判定模块，用以将来自不同传感器的数据进行融合的传感融合模块，用以对捕捉到的武术动作数据进行处理和优化的神经优化模块，用以回放捕捉到的武术动作数据的流程播放模块，用以改善系统的流程播放体验和功能的重构播放模块，用以将两个不同时间点捕捉到的武术动作数据进行比对和分析的定格比对模块，用以记录和分析使用者在进行武术动作时的姿态和动作数据的姿态统计模块以及用以比较不同算法在对武术动作数据进行处理和评分时的差异和优劣的算法比对模块。
[0006]通过采用上述技术方案：本传统武术智能学习与评分系统的设置包括评分模块、用户交互模块和摄像头控制模块，可以帮助学员更加高效地学习和提高武术技能。
[0007]本专利技术进一步设置为：所述UI交互模块通过将用户选择数据传输到所述数字武术教练模块中进行生成比对；所述智能学习管理模块通过接收所述UI交互模块传输过来的数据根据所述教学案例展示模块中的接收数据进行课程生成并将生成的课程数据传输至所述教学互动模块中进行案例教学展示，所述教学展示模块通过接收所述教学案例展示模块中的教学数据进行教学展示与用户进行互动教学并采用窗口宽度计算公式对用户动作画面进行采集；所述摄像头控制模块通过接收所述教学互动模块中传输过来的预定位置进行定位拍摄，然后使用欧氏距离计算公式对摄像头的聚焦程度进行控制；并将拍摄数据传输至所述数据采集模块中进行数据收集。
[0008]通过采用上述技术方案：本传统武术智能学习与评分系统的UI交互模块、智能学习管理模块和摄像头控制模块可以协同工作，提高学员的学习效果和体验。
[0009]本专利技术进一步设置为：所述运动捕捉模块通过控制所述摄像头控制模块对用户姿态的运动过程进行行为捕捉，然后将捕捉到的姿态数据传输至所述分析反馈模块中，再根据非线性滑动窗口权值计算公式实时计算用户位置关系；所述分析反馈模块通过接收所述运动捕捉模块传输的数据进行结果比对并将比对结果的正确率通过所述UI交互模块反馈给用户；所述数据清洗模块通过接收所述运动捕捉模块中的数据对外扫描环境中的杂余数据进行清洗并将清洗完成之后的数据传输至所述数据建模模块中通过欧氏距离和权重相乘公式进行模型建造；所述数据建模模块通过接收所述数据清洗模块完成清洗的数据将其建造出系统数据比对模型，然后通过使用计算窗内最小值和标签的公式将窗内最小值和标签保存，再将计算结果传输至所述数据评分模块中进行综合评分。
[0010]通过采用上述技术方案：系统的运动捕捉模块可以通过控制摄像头控制模块对用户姿态的运动过程进行行为捕捉，并将数据传输至分析反馈模块中，实时计算用户位置关系。这可以帮助学员更加准确地掌握自己的动作和姿态，从而提高技能水平。
[0011]本专利技术进一步设置为所述动作分析模块通过接收所述数据评分模块中评分合格的数据进行动作分析并将较优数据进行留存传输至所述评分算法模块中；所述评估结果展示模块接收所述评分算法模块的评分数据，并将接收到的评分数据利用数据映射公式进行计算，再将计算出的数据结果传输至数据映射公式计算结构进行计算，然后在综合展示模块中进行结果展示；所述模型建立模块通过接收所述教学互动模块中建立完成的数据模块建立虚拟教练的运动模型，并将建立的虚拟教练的运动模型的数据传输至所述姿态预测模块中；所述姿态预测模块通过所述接收模型建立模块中的模型数据对用户行为数据进行预测定位并通过拟合公式对用户和拟合模型进行重合度对比；所述摄像预定模块通过接收所
述姿态预测模块中的运动模型数据调动摄像头对用户动作姿态进行拍摄。
[0012]通过采用上述技术方案：系统的动作分析模块可以通过接收数据评分模块中评分合格的数据进行动作分析，并将较优数据进行留存传输至评分算法模块中，从而帮助学员更好地理解和掌握正确的动作技巧。
[0013]本专利技术进一步设置为：所述行为判定模块通过接收所述摄像预定模块的数据对摄像拍摄到的用户数据进行正确性判定；所述流程播放模块通过接收所述行为判定模块中正确的行为动作并将正确动作数据信息输送至所述姿态统计模块中进行正确行为统计；所述重构播放模块通过接收所述行为判定模块中判定出错的姿态并对所述判定出错的姿态对应的交互数据进行重新播放并与用户进行交互；所述定格比对模块通过定格所述重构播放模块中判定出错的姿态的位置进行视频暂停定位与用户所处姿态进行比对；所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.传统武术智能学习与评分系统，其特征在于，包括用以提供个性化、定制化和专业化的数字武术教练模块（1），用以通过多个摄像头对武术学习者的动作进行同步捕捉和分析的多摄像头捕捉模块（2），用以对从多摄像头捕捉模块（2）中获得的数据进行分析的数据处理模块（3），用以根据武术学员的动作品质和技术难度方面进行评估和打分的评分模块（4）以及用以与学员进行直接互动的用户交互模块（5）；所述数字武术教练模块（1）包括用以管理学员的学习数据和学习进度信息的智能学习管理模块（11），用以展示教学案例和技巧的教学案例展示模块（12）以及用以提供学员和教练之间的在线教学互动和交流的教学互动模块（13）；所述多摄像头捕捉模块（2）包括用以对多摄像头捕捉模块（2）中的摄像头进行控制和设置的摄像头控制模块（21），用以从多摄像头捕捉模块（2）中获取武术动作相关数据的数据采集模块（22），用以对学员的动作行为捕捉的运动捕捉模块（23）以及用以对采集动作通过行为分析方式进行数据处理的分析反馈模块（24）；所述数据处理模块（3）包括用以对采集数据进行杂余数据处理的数据清洗模块（31），用以对完成杂余数据处理之后进行模型建造的数据建模模块（32），用以根据多个评分项对学员的武术表现进行全面评估和反馈的数据评分模块（33）。2.根据权利要求1所述的传统武术智能学习与评分系统，其特征在于，所述评分模块（4）包括用以处理和分析从多摄像头中捕捉到的学员武术动作数据的动作分析模块（41），用以通过机器学习和人工智能技术对学员的武术表现数据进行分析和评估的评分算法模块（42）以及用以直观和易懂的方式呈现学员的评分结果和分析报告的评估结果展示模块（43）；所述用户交互模块（5）包括用以实现用户与系统进行交流的UI交互模块（51），用以提供学员之间进行交流、互动、共享学习资源和经验、发布新闻、讨论问题社交功能的用户社交模块（52）以及用以让学员回放之前的训练进度和评分结果的进度回放模块（53）；所述摄像头控制模块（21）包括用以对武术动作进行深度学习和模型训练的模型训练模块，用以对武术动作的图像或视频进行分析对身体姿态的预测和识别的姿态预测模块（212），用以控制不同位置的摄像头进行拍摄处理的摄像预定模块（213），用以根据传感器捕捉到的数据进行分析正确性的行为判定模块（216），用以将来自不同传感器的数据进行融合的传感融合模块（214），用以对捕捉到的武术动作数据进行处理和优化的神经优化模块（215），用以回放捕捉到的武术动作数据的流程播放模块（217），用以改善系统的流程播放体验和功能的重构播放模块（218），用以将两个不同时间点捕捉到的武术动作数据进行比对和分析的定格比对模块（219），用以记录和分析使用者在进行武术动作时的姿态和动作数据的姿态统计模块（2110）以及用以比较不同算法在对武术动作数据进行处理和评分时的差异和优劣的算法比对模块（2111）。3.根据权利要求2所述的传统武术智能学习与评分系统，其特征在于，所述UI交互模块（51）通过将用户选择数据传输到所述数字武术教练模块（1）中进行生成比对；所述智能学习管理模块（11）通过接收所述UI交互模块（51）传输过来的数据根据所述教学案例展示模块（12）中的接收数据进行课程生成并将生成的课程数据传输至...

【专利技术属性】
技术研发人员：范玮朋，
申请(专利权)人：北京彩蛋科技有限公司，
类型：发明
国别省市：