技术领域
[0001] 本申请涉及智能运动健身设备领域,特别是涉及一种立定跳远成绩的测定方法、系统、装置和介质。
相关背景技术
[0002] 立定跳远是一项能够反映出身体协调力和爆发力的运动项目,同时也在一定程度上体现出个人的身体素质情况,目前立定跳远作为一项体育测试的必测运动项目,具有广泛的群众基础。
[0003] 在传统的立定跳远测试中,至少需要两位测试人员将量尺分别固定在起跳点和跳落的终点进行成绩的读数,一般还需要由专门的成绩记录人员对成绩进行手动记录,因此传统的测试方式需要占用至少二到三位额外的成绩记录人员,造成一定的人员浪费,同时工作效率较为低下。
[0004] 在现有技术中,也存在有一定的成绩自动记录的立定跳远测试装置,但是现有的测试装置一般需要多种传感器,导致价格较为昂贵,对于学校来说是一笔不小的投入,在一定程度上增加了学校的经济负担。
[0005] 目前针对相关技术中立定跳远成绩测定存在的低效、不精确和高成本问题,尚未提出有效的解决方案。
具体实施方式
[0046] 为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行描述和说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。基于本申请提供的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
[0047] 显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例,对于本领域的普通技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。此外,还可以理解的是,虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的,然而对于与本申请公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言,在本申请揭露的技术内容的基础上进行的一些设计,制造或者生产等变更只是常规的技术手段,不应当理解为本申请公开的内容不充分。
[0048] 在本申请中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是,本申请所描述的实施例在不冲突的情况下,可以与其它实施例相结合。
[0049] 除非另作定义,本申请所涉及的技术术语或者科学术语应当为本申请所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制,可表示单数或复数。本申请所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含;例如包含了一系列步骤或模块(单元)的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可以还包括没有列出的步骤或单元,或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本申请所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电气的连接,不管是直接的还是间接的。本申请所涉及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,“A和/或B”可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。本申请所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象,不代表针对对象的特定排序。
[0050] 本申请实施例提供了一种立定跳远成绩的测定方法,图1是根据本申请实施例的立定跳远成绩测定方法的步骤流程图,如图1所示,该方法包括以下步骤:
[0051] 步骤S102,通过相机实时捕获立定跳远测试场景下的视频流数据;
[0052] 步骤S102具体地,通过相机摄像头实时捕获立定跳远测试区域的视频流数据,即能够获取无遮挡的立定跳远测试区域中测试员的视频流数据。
[0053] 步骤S104,根据相机的相机内置参数和相机外部参数,计算出视频流数据的真实世界坐标;
[0054] 图2是根据本申请实施例的计算视频流数据三维空间信息的步骤流程图,如图2所示,步骤S104具体包括以下步骤:
[0055] 步骤S202,获取相机的相机内置参数,其中,相机内置参数包括相机的畸变参数;相机内置参数还包括相机焦距f、相机主轴线与相平面的交点p等;
[0056] 步骤S204,获取相机的相机外部参数,其中,相机外部参数包括相机距离地面高度h、地面地标距离相机的水平距离l、相机倾斜角度θ;
[0057] 步骤S206,根据相机的畸变参数,对视频流数据中的视频帧进行畸变矫正,得到矫正视频帧;
[0058] 步骤S208,根据地面地标距离相机的水平距离、相机距离地面高度、相机倾斜角度,计算出矫正视频帧中任一像素点的真实世界坐标。
[0059] 步骤S208具体地,根据地面地标距离相机的水平距离l、相机距离地面高度h,得到地面地标的真实世界坐标为(0,l,0),相机的真实世界坐标为(0,0,h),进而计算出相机在真实空间的平移向量T;
[0060] 根据相机倾斜角度,计算出空间旋转矩阵 其中,θ为相机倾斜角度。
[0061] 基于平移向量T和空间旋转矩阵R,得出视频帧像素坐标与真实世界坐标的转换公式(x',y',0)=R*(x,y,0)+T,其中,T为平移向量,R为空间旋转矩阵,(x,y)为视频帧像素坐标,(x',y',0)为真实世界坐标;
[0062] 通过转换公式,计算出矫正视频帧中任一像素点的真实世界坐标。
[0063] 步骤S106,通过预设深度学习网络模型,从视频流数据中识别出人体骨骼点信息;
[0064] 步骤S106具体地,运用深度学习技术,基于深度卷积网络,利用3D人体姿态估计方法,从视频流数据中识别出人体骨骼点信息,该人体骨骼点信息除了用于步骤S108中的立定跳远成绩测定,还用于为动作评估提供数据支持;
[0065] 该动作评估优选为根据人体跳跃过程中的姿态动作和标准动作,从评价指标维度进行评估,给出相应的动作指导建议。其中,评价指标主要包括:起跳前的摆手动作和腿部的起伏协调、腾空时手臂和腿部的伸展情况、如何稳健落地定位到更远距离。
[0066] 步骤S108,基于真实世界坐标和人体骨骼点信息,测定出立定跳远的成绩。
[0067] 步骤S108具体地,在包含起跳线的视频帧中,获取起跳线上任意两点的真实世界坐标,进而计算出起跳线在真实世界中的直线方程:y=a*x+b;
[0068] 综合人体骨骼点信息和包含落地点的视频帧,得出落地点的像素坐标,进而获取与像素坐标对应的真实世界坐标(x1,y1,0)、(x2,y2,0)、…、(xn,yn,0);
[0069] 基于直线方程和落地点的真实世界坐标,计算出所有落地点到起跳线的距离d1、d2、…、dn。
[0070] 从所有落地点到起跳线的距离中,选出最短的距离作为立定跳远的成绩d=min(d1、d2、…、dn)。
[0071] 在真实世界坐标的基础上,结合人体骨骼点信息判定出测试者的落地点,保证了在落地点有多个的情况下,准确高效地得出所有落地点的真实世界坐标,进而更快地计算出准确的立定跳远成绩。
[0072] 通过本申请实施例中的步骤S102至步骤S108,基于图像处理技术自动计算跳远成绩,测量精准同时避免了人员浪费且成本较低。在给出跳远成绩的同时,对跳远动作给出指导意见,有助于提升跳远成绩,解决了现有立定跳远成绩测定中存在的低效、不精确和高成本问题。且实现了在真实世界坐标的基础上,结合人体骨骼点信息判定出测试者的落地点,可保证在落地点有多个的情况下,准确高效地得出所有落地点的真实世界坐标,进而更快地计算出准确的立定跳远成绩。
[0073] 需要说明的是,在上述流程中或者附图的流程图中示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
[0074] 本申请实施例提供了一种立定跳远成绩的测定系统,图3是根据本申请实施例的立定跳远成绩测定系统的结构框图,如图3所示,该系统包括数据获取模块31、坐标计算模块32、特征识别模块33和成绩测定模块34;
[0075] 数据获取模块31,用于通过相机实时捕获立定跳远测试场景下的视频流数据;
[0076] 坐标计算模块32,用于根据相机的相机内置参数和相机外部参数,计算出视频流数据的真实世界坐标;
[0077] 特征识别模块33,用于通过预设深度学习网络模型,从视频流数据中识别出人体骨骼点信息;
[0078] 成绩测定模块34,用于基于真实世界坐标和人体骨骼点信息,测定出立定跳远的成绩。
[0079] 通过本申请实施例中的数据获取模块31、坐标计算模块32、特征识别模块33和成绩测定模块34,解决了现有立定跳远成绩测定中存在的低效、不精确和高成本问题,实现了在真实世界坐标的基础上,结合人体骨骼点信息判定出测试者的落地点,可保证在落地点有多个的情况下,准确高效地得出所有落地点的真实世界坐标,进而更快地计算出准确的立定跳远成绩。
[0080] 需要说明的是,上述各个模块可以是功能模块也可以是程序模块,既可以通过软件来实现,也可以通过硬件来实现。对于通过硬件来实现的模块而言,上述各个模块可以位于同一处理器中;或者上述各个模块还可以按照任意组合的形式分别位于不同的处理器中。
[0081] 本实施例还提供了一种电子装置,包括存储器和处理器,该存储器中存储有计算机程序,该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。
[0082] 可选地,上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备,其中,该传输设备和上述处理器连接,该输入输出设备和上述处理器连接。
[0083] 需要说明的是,本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例,本实施例在此不再赘述。
[0084] 另外,结合上述实施例中的立定跳远成绩的测定方法,本申请实施例可提供一种存储介质来实现。该存储介质上存储有计算机程序;该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的任意一种立定跳远成绩的测定方法。
[0085] 在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是终端。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种立定跳远成绩的测定方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏,该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层,也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板,还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
[0086] 在一个实施例中,图4是根据本申请实施例的电子设备的内部结构示意图,如图4所示,提供了一种电子设备,该电子设备可以是服务器,其内部结构图可以如图4所示。该电子设备包括通过内部总线连接的处理器、网络接口、内存储器和非易失性存储器,其中,该非易失性存储器存储有操作系统、计算机程序和数据库。处理器用于提供计算和控制能力,网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信,内存储器用于为操作系统和计算机程序的运行提供环境,计算机程序被处理器执行时以实现一种立定跳远成绩的测定方法,数据库用于存储数据。
[0087] 本领域技术人员可以理解,图4中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的电子设备的限定,具体的电子设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
[0088] 本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,该计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM以多种形式可得,诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
[0089] 本领域的技术人员应该明白,以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
[0090] 以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。