【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及体能训练和体能测试，具体为一种半球俯卧挺身划臂测量方法及实现装置。
技术介绍
1、随着社会的发展，人们对自身体适能水平的要求越来越高，不仅要有健康的身体，还要有强健的体魄以及良好的平衡能力，需要通过客观的测量方法来准确了解自身的体适能水平。
2、现有的测量方法有两种：1)通过人工观察进行测量，2)通过红外传感器进行测量。通过人工观察的方式进行测量和计数，此方法的测量结果受测量工作人员影响较大，对所有被测人员很难保持统一的判断标准，易导致不公平和不准确的问题。通过红外传感器的测量方法首先是安装复杂，信号发生装置与信号接收装置必须对准，稍有偏差便无法进行测量；其次此方法只能检测设置好的点，对被测人员的身体状态一无所知，对基本的动作要求(如身体是否晃动，手脚是否触地等)无法进行判断。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种半球俯卧挺身划臂测量方法及实现装置，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种半球俯卧挺身划臂测量方法及实现装置，包括立柱和测试区域，所述立柱的底端固定安装有立柱底座，所述立柱顶端的一侧表面固定安装有智慧屏；
3、所述测试区域上设置有半球，所述半球的一侧分别设置有位于测试区域上的第一标志线以及第二标志线。
4、进一步优化本技术方案，所述智慧屏的安装位置对着测试区域，所述测试区域的长边与智慧屏的长边平行，所述智慧屏内置有摄像头，所述摄像头内置有人体
5、进一步优化本技术方案，所述第一标志线和第二标志线相互平行设置，且两条标志线均垂直于测试区域的长边，所述第一标志线和第二标志线之间相距66厘米。
6、一种半球俯卧挺身划臂测量方法，基于上述的实现装置进行操作，包括以下步骤：
7、s1、进行标志线的标定；
8、s2、开始测试：配置并启动摄像头、配置并启动人体关键点检测模型，然后初始化状态变量；
9、s3、接收一帧图像：从摄像头读取一帧1920x1080 mjpeg图像，并解压成yuv420格式的图像，最后送给人体关键点识别模型；
10、s4、进行人体关键点识别；
11、s5、判断工作状态：若当前工作状态为检测，则执行步骤s6，若当前工作状态为计数，则执行步骤s8；
12、s6、检测测试者是否准备好进行测试；
13、s7、设置工作状态为计数状态，执行步骤s3；
14、s8、检测测试者是否离开：若没有人体框或人体框不满足要求，则表示测试者已离开，则执行步骤s20，否则执行步骤s9；
15、s9、检测身体是否触地：若检测到身体触地，则执行步骤s10，否则执行步骤s11；
16、s10、更新触地计数器；
17、s11、检测手是否在第一标志线的左边；
18、s12、更新手在第一标志线左边的计数器；
19、s13、判断手是否到过第二标志线的右边；
20、s14、判断身体是否触过地；
21、s15、进行错误计数；
22、s16、进行正确计数；
23、s17、复位动作计数相关参数；
24、s18、检测手是否在第二标志线的右边；
25、s19、更新手在第二标志线右边的计数器；
26、s20、测试结束。
27、进一步优化本技术方案，所述步骤s1中，标志线的标定包括：
28、测试的实现装置安装好之后，标定时智慧屏实时显示摄像头拍摄的图像，且屏幕上有四个可移动的点，把这四个点分别移动到两条标志线的四个端点上，然后点击确定按钮；
29、点击确定之后，即获得四个端点的2d坐标，两个x坐标较小的点(x1，y1)，(x2，y2)确定了第一标志线，两个x坐标较大的点(x3，y3)，(x4，y4)确定了第二标志线(6)，则可得第一标志线对应的直线方程为方程一，第二标志线对应的直线方程为方程二；
30、方程一和方程二如下所示：
31、(y2-y1)x+(x1-x2)y+(x2y1-x1y2)＝0 方程一；
32、(y4-y3)x+(x3-x4)y+(x4y3-x3y4)＝0 方程二。
33、进一步优化本技术方案，所述步骤s4中，人体关键点识别模型的预处理首先把1920x1080的yuv420图像下采样为960x540的图像，然后交给人体关键点识别模型，人体关键点识别模型经过特征提取、关键点检测和后处理之后，输出人体的19个2d关键点坐标位置及其置信度(xi,yi,ci)，(xi,yi)为第i个关键点的坐标，(ci)为第i个关键点的置信度，且输出人体框bboc(x,y,w,h,c)，(x,y)为人体框左上角坐标，(w,h)为人体框的宽度和高度，(c)为人体框的置信度。
34、进一步优化本技术方案，所述步骤s6中，测试过程包括：
35、第一步：找到测试者，由于本测试动作是俯卧，所以找测试者的规则为：
36、bbox.w＞bbox.h且bbox.w＞min_width且bbox.c＞confidence_thres
37、即人体框的宽度大于人体框的高度，且人体框的宽度大于参数min_width，且人体框的置信度大于参数confidence_thres；
38、若检测到多个满足以上规则的人体框，则取其(bbox.y+bbox.h)值最大的人体框，即离智慧屏最近的人体框；
39、第二步：检测测试者是否准备好，其判断条件包括：手在第一标志线的左边以及身体未触地。
40、进一步优化本技术方案，所述步骤s8中，人体框或人体框不满足的要求如下所示：
41、bbox.w＞bbox.h且bbox.w＞min_width
42、进一步优化本技术方案，所述步骤s10中，更新触地计数器时，若检测到身体触地，则touchgroud的值加1，如下式所示，然后执行步骤s11。
43、touchground+＝1
44、进一步优化本技术方案，所述步骤s20中，当检测到测试者离开时，表示测试结束，在界面上显示正确次数correctnum和错误次数errnum，显示10秒之后，复位以下数据，然后执行步骤s3。
45、工作状态＝检测
46、fiveleft＝0；sixright＝0；
47、touchground＝0；
48、correctnum＝0；errnum＝0；
49、与现有技术相比，本专利技术提供了一种半球俯卧挺身划臂测量方法及实现装置，具备以下有益效果：
50、该半球俯卧挺身划臂测量方法及实现装置，通过基于人体关键点的2d坐标计算动作个数，并检测是否犯规，同时整个测试过程实时执行，且处理速度高于25帧/本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种半球俯卧挺身划臂测量的实现装置，其特征在于，包括立柱(1)和测试区域(7)，所述立柱(1)的底端固定安装有立柱底座(2)，所述立柱(1)顶端的一侧表面固定安装有智慧屏(3)；
2.根据权利要求1所述的一种半球俯卧挺身划臂测量的实现装置，其特征在于，所述智慧屏(3)的安装位置对着测试区域(7)，所述测试区域(7)的长边与智慧屏(3)的长边平行，所述智慧屏(3)内置有摄像头，所述摄像头内置有人体关键点识别模型。
3.根据权利要求1所述的一种半球俯卧挺身划臂测量的实现装置，其特征在于，所述第一标志线(5)和第二标志线(6)相互平行设置，且两条标志线均垂直于测试区域(7)的长边，所述第一标志线(5)和第二标志线(6)之间相距66厘米。
4.一种半球俯卧挺身划臂测量方法，基于权利要求1-3任一项所述的实现装置进行操作，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种半球俯卧挺身划臂测量方法，其特征在于，所述步骤S1中，标志线的标定包括：
6.根据权利要求4所述的一种半球俯卧挺身划臂测量方法，其特征在于，所述步骤S4
7.根据权利要求4所述的一种半球俯卧挺身划臂测量方法，其特征在于，所述步骤S6中，测试过程包括：
8.根据权利要求4所述的一种半球俯卧挺身划臂测量方法，其特征在于，所述步骤S8中，人体框或人体框不满足的要求如下所示：
9.根据权利要求4所述的一种半球俯卧挺身划臂测量方法，其特征在于，所述步骤S10中，更新触地计数器时，若检测到身体触地，则touchGroud的值加1，如下式所示，然后执行步骤S11。
10.根据权利要求4所述的一种半球俯卧挺身划臂测量方法，其特征在于，所述步骤S20中，当检测到测试者离开时，表示测试结束，在界面上显示正确次数correctNum和错误次数errNum，显示10秒之后，复位以下数据，然后执行步骤S3。
...【技术特征摘要】
1.一种半球俯卧挺身划臂测量的实现装置，其特征在于，包括立柱(1)和测试区域(7)，所述立柱(1)的底端固定安装有立柱底座(2)，所述立柱(1)顶端的一侧表面固定安装有智慧屏(3)；
2.根据权利要求1所述的一种半球俯卧挺身划臂测量的实现装置，其特征在于，所述智慧屏(3)的安装位置对着测试区域(7)，所述测试区域(7)的长边与智慧屏(3)的长边平行，所述智慧屏(3)内置有摄像头，所述摄像头内置有人体关键点识别模型。
3.根据权利要求1所述的一种半球俯卧挺身划臂测量的实现装置，其特征在于，所述第一标志线(5)和第二标志线(6)相互平行设置，且两条标志线均垂直于测试区域(7)的长边，所述第一标志线(5)和第二标志线(6)之间相距66厘米。
4.一种半球俯卧挺身划臂测量方法，基于权利要求1-3任一项所述的实现装置进行操作，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种半球俯卧挺身划臂测量方法，其特征在于，所述步骤s1中，标志线的标定包括：
6.根据权利要求4所述的一种半球俯卧挺身划臂测量方法，其特征在于，所述步骤s4中，人体关键点识别模型的预处理首先把1920x1080的yuv420图像...
【专利技术属性】
技术研发人员：卞昊扬，吴俊，邹玉珍，姜英英，卞志勇，
申请(专利权)人：青岛泰科微视技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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