一种基于传感器的武术动作识别系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于传感器的武术动作识别系统及方法，具体涉及动作识别技术领域，用于解决传统的武术动作识别方法往往使用固定的识别频次对动作进行监测，不能根据实际情况调节识别频次的问题；包括数据处理模块以及与数据处理模块通讯连接的数据采集模块、动作难度判断模块、识别频次调节模块以及测试者水平判断模块；是通过归一化处理和设定标准武术动作评估系数临界阈值，提供客观的评判标准；根据环境信息和传感器信息调节识别频次，提高对测试者动作的实时监测和识别能力；结合测试者完成时间和标准完成时间的比较，计算得到测试者武术水平评估系数，提供个性化的武术水平评估；有助于测试者和教练员了解测试者的实际水平。水平。水平。

【技术实现步骤摘要】
一种基于传感器的武术动作识别系统及方法


[0001]本专利技术涉及动作识别
，更具体地说，本专利技术涉及一种基于传感器的武术动作识别系统及方法。

技术介绍

[0002]传统的武术动作识别方法往往使用固定的识别频次对动作进行监测，这种方式存在两个问题：一是可能会导致能耗过高，不利于系统的长时间使用；二是对于难度较高的动作，识别频次过低会导致识别精度不高，而识别频次过高则会导致系统效率低下，难以应对实时监测的要求，不能根据实际情况调节识别频次的问题。
[0003]而且在判断测试者的武术水平通常由专业人士进行评判，效率较低，对于广大武术爱好者来说，缺少一套辅助评判武术水平的方法。
[0004]为了解决上述问题，现提供一种技术方案。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术的实施例提供一种基于传感器的武术动作识别系统及方法以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种基于传感器的武术动作识别方法，包括如下步骤：
[0008]步骤S1：基于传感器采集武术动作信息，根据武术动作信息计算武术动作评估系数；并通过标准武术动作评估系数与标准武术动作评估系数临界阈值评判武术动作的难度；
[0009]步骤S2：采集环境信息和传感器信息，根据标准武术动作评估系数、环境信息和传感器信息计算识别频次；
[0010]步骤S3：根据标准武术动作评估系数、测试者武术动作评估系数以及测试者完成情况计算测试者武术水平评估系数，根据测试者武术水平评估系数判断测试者武术水平。
[0011]在一个优选的实施方式中，在步骤S1中，将一套武术动作划分为时间相等的若干段，通过传感器采集每段的武术动作信息，武术动作信息包括动作动能信息、加速度信息、压力信息以及动作强度信息；
[0012]动作动能信息通过动作动能值体现，动作动能值＝变化幅度*角速度；
[0013]加速度信息通过加速度值体现；压力信息通过压力比体现，压力比为身体部位所承受压力与初始压力值的比值；动作强度信息通过心率体现。
[0014]在一个优选的实施方式中，将动作动能值、加速度值、压力比以及心率通过归一化处理，计算武术动作评估系数；
[0015]基于传感器对优秀者进行采集武术动作信息，计算标准武术动作评估系数，设定标准武术动作评估系数临界阈值；当标准武术动作评估系数大于标准武术动作评估系数临界阈值，系统发出武术动作较难信号；当标准武术动作评估系数大于标准武术动作评估系
数临界阈值，系统发出武术动作普通信号。
[0016]在一个优选的实施方式中，在步骤S2中，采集环境信息和传感器信息，环境信息过光照强度偏差值体现；
[0017]光照强度偏差值为实际光照强度与最优光照强度的偏差值；
[0018]传感器信息通过传感器采样比体现，传感器采样比为传感器的采样频率与基础识别频次的比值；
[0019]将标准武术动作评估系数、光照强度偏差值以及传感器采样比通过归一化处理，计算识别频次。
[0020]在一个优选的实施方式中，在步骤S3中，计算测试者武术动作评估系数，将标准武术动作评估系数、测试者武术动作评估系数以及测试者完成情况，计算测试者武术水平评估系数；
[0021]测试者完成情况通过测试者完成时间和标准完成时间体现；
[0022]设定测试者武术水平评估系数第一阈值和测试者武术水平评估系数第二阈值，测试者武术水平评估系数第一阈值小于测试者武术水平评估系数第二阈值；
[0023]当测试者武术水平评估系数大于测试者武术水平评估系数第二阈值，系统发出一级动作评估信号；
[0024]当测试者武术水平评估系数小于等于测试者武术水平评估系数第二阈值，且测试者武术水平评估系数大于等于测试者武术水平评估系数第一阈值，系统发出二级动作评估信号；
[0025]当测试者武术水平评估系数小于测试者武术水平评估系数第一阈值，系统发出三级动作评估信号。
[0026]在一个优选的实施方式中，一种基于传感器的武术动作识别系统，包括数据处理模块以及与数据处理模块通讯连接的数据采集模块、动作难度判断模块、识别频次调节模块以及测试者水平判断模块；
[0027]数据采集模块采集武术动作信息，将武术动作信息发送至数据处理模块，数据处理模块计算武术动作评估系数；
[0028]动作难度判断模块根据标准武术动作评估系数与标准武术动作评估系数临界阈值的比较，评判该段武术动作的难度；
[0029]数据采集模块采集环境信息和传感器信息；
[0030]将标准武术动作评估系数、环境信息和传感器信息发送至数据处理模块，数据处理模块处理得到识别频次；识别频次调节模块根据数据处理模块处理得到的识别频次，对武术动作的识别频次进行调节；
[0031]通过数据采集模块采集的测试者完成情况，将标准武术动作评估系数、测试者武术动作评估系数以及测试者完成情况发送至数据处理模块，数据处理模块计算测试者武术水平评估系数，测试者水平判断模块根据测试者武术水平评估系数和测试者武术水平评估系数第一阈值、测试者武术水平评估系数第二阈值的比较，发出不同的动作评估等级信号。
[0032]本专利技术一种基于传感器的武术动作识别系统及方法的技术效果和优点：
[0033]1、通过归一化处理和设定标准武术动作评估系数临界阈值，可以将动作难度和复杂度划分为不同级别，提供客观的评判标准，有助于指导训练和提高技术水平。
[0034]2、通过根据环境信息和传感器信息调节识别频次，可以合理分配识别资源；通过较难的武术动作可以采用更高的识别频次以捕捉更多的细节和变化，而较简单的动作可以使用较低的识别频次以节省计算资源，有助于提高系统的效率和性能，提高对测试者动作的实时监测和识别能力。
[0035]3、结合测试者完成时间和标准完成时间的比较，计算得到测试者武术水平评估系数，提供个性化的武术水平评估；有助于测试者和教练员了解测试者的实际水平，并针对性地提供训练和改进建议。
附图说明
[0036]图1为本专利技术一种基于传感器的武术动作识别方法示意图；
[0037]图2为本专利技术一种基于传感器的武术动作识别系统的结构示意图。
具体实施方式
[0038]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0039]实施例1
[0040]图1给出了本专利技术一种基于传感器的武术动作识别方法，其包括如下步骤：
[0041]步骤S1：基于传感器采集武术动作信息，根据武术动作信息计算武术动作评估系数；并通过标准武术动作评估系数与标准武术动作评估系数临界阈值评判武术动作的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于传感器的武术动作识别方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1：基于传感器采集武术动作信息，根据武术动作信息计算武术动作评估系数；并通过标准武术动作评估系数与标准武术动作评估系数临界阈值评判武术动作的难度；步骤S2：采集环境信息和传感器信息，根据标准武术动作评估系数、环境信息和传感器信息计算识别频次；步骤S3：根据标准武术动作评估系数、测试者武术动作评估系数以及测试者完成情况计算测试者武术水平评估系数，根据测试者武术水平评估系数判断测试者武术水平。2.根据权利要求1所述的一种基于传感器的武术动作识别方法，其特征在于：在步骤S1中，将一套武术动作划分为时间相等的若干段，通过传感器采集每段的武术动作信息，武术动作信息包括动作动能信息、加速度信息、压力信息以及动作强度信息；动作动能信息通过动作动能值体现，动作动能值＝变化幅度*角速度；加速度信息通过加速度值体现；压力信息通过压力比体现，压力比为身体部位所承受压力与初始压力值的比值；动作强度信息通过心率体现。3.根据权利要求2所述的一种基于传感器的武术动作识别方法，其特征在于：将动作动能值、加速度值、压力比以及心率通过归一化处理，计算武术动作评估系数；基于传感器对优秀者进行采集武术动作信息，计算标准武术动作评估系数，设定标准武术动作评估系数临界阈值；当标准武术动作评估系数大于标准武术动作评估系数临界阈值，系统发出武术动作较难信号；当标准武术动作评估系数大于标准武术动作评估系数临界阈值，系统发出武术动作普通信号。4.根据权利要求3所述的一种基于传感器的武术动作识别方法，其特征在于：在步骤S2中，采集环境信息和传感器信息，环境信息过光照强度偏差值体现；光照强度偏差值为实际光照强度与最优光照强度的偏差值；传感器信息通过传感器采样比体现，传感器采样比为传感器的采样频率与基础识别频次的比值；将标准武术动作评估系数、光照强度偏差值以及传感器采样比通过归一化处理，计算识别频次。5.根据权利要求4所述的一种基于传感器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张琦，
申请(专利权)人：吉林农业科技学院，
类型：发明
国别省市：