一种冰壶运动员动作识别与评估方法技术

本发明专利技术提出一种冰壶运动员动作识别与评估方法。所述方法首先，通过人体姿态估计算法，预测人体关节点的置信度和躯干亲和场，提取冰壶运动员投掷视频中的骨架时间序列信息；其次，通过骨架图的归一化，以骨架图之间的像素点欧氏距离作为匹配距离，进行基于动态规划算法的骨架序列对齐，实现待匹配骨架序列和标准骨架序列之间的时序对齐；最后，构建冰壶运动员投掷动作评估规则，并通过冰壶运动员人体骨架检测的骨架图计算目标关节角，利用关节角的范围设计得分函数进行动作评价。所述方法实现了对冰壶运动员投掷动作的评价，为冰壶运动员的训练提供了参考，能够起到辅助冰壶运动员训练的作用。练的作用。练的作用。

【技术实现步骤摘要】
一种冰壶运动员动作识别与评估方法


[0001]本专利技术涉及基于动作识别对冰壶运动员进行智能评估的方法，属于人工智能、图像检测等交叉
，特别是涉及一种冰壶运动员动作识别与评估方法。

技术介绍

[0002]冰壶运动兼具竞技性和趣味性，冰壶运动员每次的投掷结果都会影响场上的比分以及策略部署，因此冰壶运动员的投掷准确性是重中之重。冰壶运动员需经过高强度的训练掌握标准动作，以投出预想的冰壶轨迹。在实际训练中，教练员通过肉眼和经验对运动员的动作进行评价，进而修正运动员的动作，因此教练员的水平和状态也影响着运动员的训练。借助基于计算机视觉的动作识别和评估方法对冰壶运动员的动作标准性进行量化，能够实现辅助初学者和运动员训练、规范冰壶投掷动作、实现机器人对运动员的陪练和指导，提高冰壶运动的智能化水平。

技术实现思路

[0003]本专利技术目的是为了解决现有技术中的问题，提出了一种冰壶运动员动作识别与评估方法，该方法的适用性强，能够通过计算机视觉实现对冰壶运动员动作准确度的评估。
[0004]本专利技术是通过以下技术方案实现的，本专本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冰壶运动员动作识别与评估方法，其特征在于：所述方法包括：步骤一、通过人体姿态估计算法，预测人体关节点的置信度和躯干亲和场，提取冰壶运动员投掷视频中的骨架时间序列信息；步骤二、通过骨架图的归一化，以骨架图之间的像素点欧氏距离作为匹配距离，进行基于动态规划算法的骨架序列对齐，实现待匹配骨架序列和标准骨架序列之间的时序对齐；步骤三、构建冰壶运动员投掷动作评估规则，并通过冰壶运动员人体骨架检测的骨架图计算目标关节角，利用关节角的范围设计得分函数进行动作评价。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤一具体为：第一步、基于Openpose算法从视频中检测出冰壶运动员的人体关节点；首先通过VGG
‑
19网络的前十层组成特征提取网络得到特征图F；然后预测人体关节点的置信度S1＝ρ1(F)，每张置信度图包含某一类关节点；再预测躯干亲和场L1＝φ1(F)，即两个关节点之间存在的实际连接的部分；其中ρ1和φ1分别表示第1阶段关节点置信度图生成的卷积网络和躯干亲和力场生成的卷积网络；第二步、连接前一个阶段的人体关节点置信度预测结果和躯干亲和场预测结果以及原始图像特征来精准预测人体关节点；其中，ρ
t
和φ
t
是第t阶段进行推理的关节点置信度图生成的卷积网络和躯干亲和力场生成的卷积网络；第三步、基于第一步和第二步的预测，从冰壶运动员投掷视频中预测得到18个人体关节点及连线，并提取冰壶运动员的人体姿态时间序列。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：在步骤二中，冰壶运动员投掷动作的骨架归一化方法具体为：将冰壶运动员在单帧内的骨架点像素坐标定义为集合X＝{x
i
|i＝1,2,...,18}和Y＝{y
i
|i＝1,2,...,18}，分别表示18个骨架关节点在图像水平方向和竖直方向的坐标位置；将一幅骨架图定义为[X,Y]，计算冰壶运动员骨架的所有骨骼关节点的像素坐标x
min
、x
max
及像素坐标y
min
、y
max
，得到骨架的坐标范围，以该范围作为归一化标准，对骨架的像素值进行归一化；归一化的方法描述为式(2)
‑
(5)所示：(5)所示：(5)所示：(5)所示：经过归一化后，骨架的坐标将被映射到[0,1]之间。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：在步骤二中，确定两个冰壶运动员骨架图之间距离具体为：首先对骨架进行预处理，筛选两个冰壶运动员骨架图关节点，将两幅图共
同的关节点坐标保留，其余的关节点的坐标位置设置为(0,0)；将两幅骨架图[X
m
,Y
m
]0,[X
n
,Y
n
]...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜宇，李丹丹，
申请(专利权)人：哈工大郑州研究院，
类型：发明
国别省市：