【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及体育运动与运动健康管理，具体涉及一种运动等效评价方法。
技术介绍
1、随着健康中国和全民健身国家战略的实施，大众健身蓬勃开展。运动是良医、运动促进健康的理念得到传播，经常运动不仅有助于促进身心健康。然而，适量运动是有益的，运动不当和运动过量也会带来伤害，如运动中的心血管事件和运动损伤的风险，因此运动风险的控制成为重要的方面。
2、目前，健身跑已成为高校课外锻炼一种普遍采用的手段，利用穿戴设备(如手机、手环)采集过程性体征数据，结合云计算与大数据、人工智能、体育科学、运动医学、运动生理学、运动处方、健康管理等技术构建大学生阳光长跑体质健康管理体系。跑步虽然简单易行，但也存在形式单一，不能满足学生个性化运动多样性的需求，如对于有氧运动可以是跑步、骑自行车或功率车、上下台阶、登山、滑雪、滑冰等，以及球类运动包括网球、羽毛球、篮球、足球、乒乓球、板球等。
3、因此，如何通过运动方式、运动强度、运动时间、运动总量来实现不同运动类型的等效评价，克服目前运动检测形式单一的限制，取消时间、场地的约束，有重要的实际应用价值。
技术实现思路
1、针对
技术介绍
中所提到的待解决问题，本专利技术提出一种运动等效评价方法，通过采集一次运动过程的速度、加速度数据、心率、运动时长等参数，将其转换为单次运动量，其中需要用到运动个体静息心率hrrest和运动个体储备心率hrr，实现不同运动之间等效评价。本专利技术采用如下技术方案：
2、一种运动等效评价方法，包括以下步
3、步骤1：学生佩戴心率采集设备并开启心率采集，按每秒一次频率采集学生运动过程中心率、速度，并记录运动时长，记x为原始心率序列。
4、步骤2：获取运动个体运动模式：运动个体可通过app进行选取运动类别，同时基于原始心率序列数据进行运动模式识别与验证。
5、步骤3：基于步骤1采集的运动数据与步骤2中获得的运动类型信息，每隔s秒进行运动强度梅脱值mets计算，s可以依据计算需要进行设置，默认取10。
6、步骤4：利用步骤3中累计计算梅脱分钟计算eqty←eqty+s×mets/60，重复步骤3直至运动结束。
7、进一步地，步骤2中运动模式识别需要对心率序列x作预处理，若尚未形成运动模式类簇则需要进行聚类分析，具体步骤如下：
8、2.1)对心率数据做预处理。把原始心率序列转换为储备心率百分数剪除运动过程中处于休息或低强度的区间，搜索x'截除连续r秒(一般取r>s)以上取值小于阈值t(该值可依据具体需要来调整，以实现运动实施中对个体运动强度的要求，如0.2)的子序列，所得新序列仍记为x'。
9、2.2)对对步骤2.1中的新序列x'作归一化处理，设均值为μ，标准差为σ，归一化后的序列记为假设ξ的长度为n；
10、2.3)若已对运动序列进行了聚类，存在不同运动模式的类簇，则通过选取离ξ最近类簇作为其运动模式，消除可能存在的运动模式误报或错报。
11、若尚未存在聚簇，则按以下方法聚类：
12、更进一步地，2.3.1)计算两个不同运动个体心率序列ξi与ξj的距离。将一次运动的心率序列视为多个运动子序列的集合，ξi等分长度后，ξi＝{ξi1,ξi1,…,ξin}，其中本专利技术按n＝n/60等分。采用动态时间规整(dtw)方法计算距离，
13、2.3.2)基于以上距离计算方法，进行聚类，聚类方法可以是k-means；
14、2.3.3)步骤2.2中序列ξ依据所在类簇中多数原则决定其运动类型，消除可能存在的运动模式误报或错报。
15、进一步地，步骤3中计算运动强度mets，引入k表示对序列x'进行处理的偏移步长，一开始k＝0，每迭代一次增加s步，然后依据运动类型信息，可分两种类型进行计算，步骤3的步骤可进一步细分为：
16、3.1)计算s秒内平均储备心率比率
17、3.2)对于可测得连续性运动指标变量(如跑步、自行车骑行速度)eiv的运动类型，查找国际体育活动汇编实验测得离散运动指标变量-梅脱序列[(eiv1,met1),(eiv2,met2),...,(eivm,metm)]，采用逐段线性拟合来计算eiv下的代谢当量pw_met(eiv)，如公式(1)所示；进一步通过储备心率比率γ对预测值进行修正得到运动强度估算值mets(eiv，γ)，见公式(2)所示：
18、
19、
20、3.3)对于不可简单测得连续性运动指标变量的运动类型(如乒乓球、网球、羽毛球、篮球、足球)，依据通过储备心率比率γ对运动强度进行分段计算，如公式(3)所示：
21、
22、3.4)增加序数k←k+s。
23、本专利技术的有益效果在于：经过以上步骤，与现有技术相比，本专利技术技术方案的特点在于通过运动方式、运动强度、运动时间可以有效计算出运动总量，实现不同运动类型的等效评价；所提出的方法即可以通过运动强度的控制，对一次有效运动中的强度实施约束，尤其是在健身教练开具运动处方实施个性化运动的情形。
24、此外，本技术方案具有相当的容错性，步骤2中的聚类分析方法以及步骤3中引入的通过储备心率比率修正运动强度方法可以合理地修正因运动人员误报运动模式带来的强度偏差。
25、本专利技术可以克服目前运动检测形式单一的限制，不仅随人所愿，且可以消除时间、场地的约束，有重要的实际应用价值。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种运动等效评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种运动等效评价方法，其特征在于，所述步骤2具体步骤为：
3.如权利要求1所述的一种运动等效评价方法，引入k表示对序列x'进行处理的偏移步长，一开始k＝0，每迭代一次增加S步；其特征在于，所述步骤3具体步骤为：
【技术特征摘要】
1.一种运动等效评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种运动等效评价方法，其特征在于，所述步骤2具体步骤为：
【专利技术属性】
技术研发人员：杨裕璇，王涵祺，徐文茜，黄琦荣，潘子达，王小畅，林辰霞，杨良怀，范玉雷，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。