【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及游泳监测，具体涉及一种基于可穿戴设备的游泳监测系统。
技术介绍
1、游泳是一项全身运动，可以锻炼心肺功能、增强肌肉力量和耐力、改善身体协调性和灵活性。此外，游泳还有助于减轻压力和焦虑，提高睡眠质量。对于想要减肥的人来说，游泳也是一种很好的选择，因为在水中运动可以消耗更多的热量。
2、游泳监测系统是一种运用可穿戴设备对游泳者的运动数据进行收集与分析的系统。这些设备通常集成了各种传感器，用于收集游泳者的心率、速度、距离、泳姿等信息。
3、现有的技术中，对游泳者游泳轨迹的监测通常间断的获取游泳者的位置，得到若干不规则的位置点，以连续的曲线依次连接各位置点，得到连续的轨迹；这种方法得到的轨迹路线与实际路线相差较大。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于可穿戴设备的游泳监测系统，解决以上技术问题。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种基于可穿戴设备的游泳监测系统，包括监测手环，包括以下步骤：
4、定位模块：用于实时获取游泳者的位置坐标；设置时间间隔阈值，周期性获取游泳者的位置坐标；
5、离散点迹生成模块：获取游泳者出发时刻的位置坐标，以游泳者的出发位置坐标为原点，在水平面上建立直角坐标系；将每次所获取到的位置坐标转化为直角坐标系中的坐标，记为轨迹点，得到离散点迹；
6、初始轨迹生成模块：预设个数n，获取离散点迹中轨迹点前n个轨迹点，记为样本轨迹点；根据样本轨迹点
7、初始轨迹修正模块：记第三次获取的轨迹点为c点，并记c点的前两个轨迹点分别为a点和b点，得到两个向量和
8、向量和相交于后得到夹角θ，其中θ＝180°-∠abc；设定夹角阈值，当夹角θ大于夹角阈值时，对b点和c点之间的初始轨迹片段进行修正；
9、连接b点与c点得到线段bc，过线段bc的中点作线段bc的中垂线，并过a点作的中垂线，两中垂线相交得到点o；
10、则以点o为圆心，线段oa为半径得到一个圆；获取圆上点a与点c之间的圆弧，将a点和c点之间的初始轨迹替换为所述圆弧；
11、当获取到的所述游泳者最新一次的位置坐标c'时，则获取所述的c'点的前两个轨迹点a'点和b'点，并按照上述过程对a'点和c'点之间的初始轨迹进行修正。
12、作为本专利技术进一步的方案：所述位置坐标的获取过程还包括：
13、对每相邻两次获取到的位置坐标之间的距离进行判断，设定距离阈值，当距离小于距离阈值时，重合两个位置坐标。
14、作为本专利技术进一步的方案：所述时间间隔阈值的设置过程包括：
15、记时间间隔阈值为t，实时获取游泳者的速度v，设定标准游泳速度v0；
16、当v≤v0时，
17、当v＞v0时，其中α、β为预设的系数且α＞β＞0。
18、作为本专利技术进一步的方案：所述标准直线的获得过程包括：
19、设标准直线的方程为y＝ax+b，其中a、b分别为标准直线的截距和斜率；
20、记各轨迹点到标准直线的距离的平方和为s，其中
21、
22、其中，k为轨迹点的总个数，di为标记为i的轨迹点距标准直线的距离；
23、当s取最小值时，获取a、b的值，得到标准直线的方程。
24、作为本专利技术进一步的方案：根据轨迹点的总个数设定预设个数，轨迹点的总个数越多，预设个数越大，并从第n个轨迹点开始判断是否为异常点；
25、当离散点迹中轨迹点的总个数小于预设个数时，不判断异常点。
26、作为本专利技术进一步的方案：当离散点迹中轨迹点的总个数不足3个时，根据现有的轨迹点获得初始轨迹，以初始轨迹为游泳轨迹路线。
27、作为本专利技术进一步的方案：所述离散点迹的获得过程还包括：
28、以第一次获取的位置坐标为原点，在水平面上建立直角坐标系；
29、根据所获取的位置坐标，分别获得位置坐标在横坐标方向和纵坐标方向上距离原点的距离，得到位置坐标在直角坐标系中的坐标，并将对应坐标记为轨迹点。
30、作为本专利技术进一步的方案：所述平均距离的获得过程包括：
31、获得各轨迹点相距标准直线的距离d，其中
32、
33、得到平均距离其中xi、yi分别表示编号为i的轨迹点的横纵坐标。
34、本专利技术的有益效果：
35、在本专利技术中，根据时间间隔阈值，实时获取游泳者的位置坐标；所述时间间隔阈值的设置可以保证数据收集的规律性和准确性，并且便于后续对收集的位置坐标进行处理；建立直角坐标系，将所获取的各个位置坐标转化为直角坐标系转化为对应坐标的点，得到离散点迹；所述离散点迹的生成可以更直观的体现游泳者的运动轨迹，同时在坐标系中将运动轨迹转化为几何分析，便于后续对游泳者运动轨迹的处理；根据轨迹点的坐标以及样本轨迹点的坐标得到一条标准直线，利用各轨迹点相距标准直线的距离，排除离散点迹中的异常点；所述异常点的排除可以避免因为定位偏移而获取到的错误位置坐标，保证运动轨迹生成的准确性；以平滑的曲线依次连接剩余各轨迹点，得到初始轨迹，在初始轨迹中确定出前进方向变化较大的路线，再通过圆周运动对初始轨迹中对应部分片段进行修正；在前进方向不发生变化时，直接连接相邻轨迹点得到的轨迹曲线与实际轨迹路线误差并不大，而在前进方向发生较大变化时，直接连接相邻轨迹点得到的轨迹曲线不符合实际运动规律，与实际曲线相差较大；故区别于现有技术中用平滑的曲线连接各轨迹点，本系统利用圆周运动模拟在前进方向发生变化较大的片段初始轨迹进行修正，可以使得获得的游泳轨迹路线更贴合实际路线。
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1.一种基于可穿戴设备的游泳监测系统，包括监测手环，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于可穿戴设备的游泳监测系统，其特征在于，所述位置坐标的获取过程还包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于可穿戴设备的游泳监测系统，其特征在于，所述时间间隔阈值的设置过程包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于可穿戴设备的游泳监测系统，其特征在于，所述标准直线的获得过程包括：
5.根据权利要求1所述的一种基于可穿戴设备的游泳监测系统，其特征在于，根据轨迹点的总个数设定预设个数，轨迹点的总个数越多，预设个数越大，并从第n个轨迹点开始判断是否为异常点；
6.根据权利要求1所述的一种基于可穿戴设备的游泳监测系统，其特征在于，当离散点迹中轨迹点的总个数不足3个时，根据现有的轨迹点获得初始轨迹，以初始轨迹为游泳轨迹路线。
7.根据权利要求1所述的一种基于可穿戴设备的游泳监测系统，其特征在于，所述离散点迹的获得过程还包括：
8.根据权利要求4所述的一种基于可穿戴设备的游泳监测系统，其特征在于，所述平均距
...【技术特征摘要】
1.一种基于可穿戴设备的游泳监测系统，包括监测手环，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于可穿戴设备的游泳监测系统，其特征在于，所述位置坐标的获取过程还包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于可穿戴设备的游泳监测系统，其特征在于，所述时间间隔阈值的设置过程包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于可穿戴设备的游泳监测系统，其特征在于，所述标准直线的获得过程包括：
5.根据权利要求1所述的一种基于可穿戴设备的游泳监测系统，其特征在于，根...
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