技术领域
[0001] 本发明涉及人体运动姿态纠正技术领域，具体为一种基于计算机视觉的人体运动姿态纠正方法及系统。
相关背景技术
[0002] 基于计算机视觉的人体运动姿态纠正方法主要通过摄像头捕捉人体的动态姿态，然后利用深度学习和图像处理技术分析这些姿态数据，识别不正确的运动模式或姿势。系统会实时提供反馈或建议，帮助用户调整和改进运动姿势，以达到更好的效果和减少受伤风险。
[0003] 为此，中国专利CN 104200491 A公开了一种人体运动姿态校正系统，该系统通过构建人体骨架数据和人体关节点欧氏距离数据,以得出人体运动姿态信息:影像标准库模块中存储有人体标准运动姿态数据,人体标准运动姿态数据包括人体骨架数据和人体关节点数据；影像对比模块将kinect摄像头构建的人体骨架和人体关节点欧式距离数据与标准库中的标准运动姿态数据进行比对,得出姿态是否正确的结果,并且得出人体姿态相对正确的姿态之间的误差；影像校正输出模块,将采集的人体姿态与影像标准库中的标准运动姿态对比的结果及误差信息输出；
[0004] 但这种方式采集，当多个点重合在一起时，无法有效的判断用户动作是否标准，从而降低判断的准确性。
具体实施方式
[0039] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0040] 为解决现有技术中的存在的当多个采集点重合在一起时，无法有效的判断用户动作是否标准，从而降低判断的准确性，为此，提出一种基于计算机视觉的人体运动姿态纠正方法，请参阅图1，该方法如下：
[0041] S1、输入人体运动标准动作，并根据人体标准动作中人体的腰部中心位置为原点建立参考坐标系，其中参考坐标系有正面参考坐标系、左侧视参考坐标系和右侧视参考坐标系；
[0042] S2、根据建立的正面参考坐标系获取人体运动标准动作中的多个人体头部正面坐标、多个左手正面坐标、多个右手正面坐标、多个左脚正面坐标和多个右脚正面坐标，根据建立的左侧视参考坐标系获取人体运动标准动作中多个人体头部左视坐标、多个左手左视坐标和多个左脚左视坐标，根据建立的右侧视参考坐标系获取多个人体头部右视坐标、多个右手右视坐标和多个右脚右视坐标；通过根据建立的参考坐标系，获取对应不同步骤动作的坐标，从而得出标准动作对应的坐标数据，以便与后续对用户所完成的动作产生的坐标数据进行对比，判断用户动作是否标准的依据；
[0043] S3、根据多个人体头部正面坐标、多个左手正面坐标、多个右手正面坐标、多个左脚正面坐标和多个右脚正面坐标按照完成对应动作的步骤顺序建立对应的正面动作坐标数据集，根据多个人体头部左视坐标、多个左手左视坐标和多个左脚左视坐标按照完成对应动作的步骤顺序建立左视动作坐标数据集，根据多个人体头部右视坐标、多个右手右视坐标和多个右脚右视坐标按照完成对应动作的步骤顺序建立右视动作坐标数据集，其中：
[0044] 正面动作坐标数据集表达式为：
[0045]
[0046] 其中， 表示获取到的所有的人体头部正面坐标数据， 表示获取到的所有的左手正面坐标， 表示获取到的所有的右手正面坐标， 表示获取到的所有的左脚正面坐标， 表示获取到的所有的右脚正面坐标；
[0047] 左视动作坐标数据集表达式如下：
[0048]
[0049] 其中， 表示获取到的所有的人体头部左视坐标， 表示获取到的所有的左手左视坐标, 表示获取到的所有的左脚左视坐标；
[0050] 右视动作坐标数据集表达式如下：
[0051]
[0052] 其中， 表示获取到的所有的人体头部右视坐标， 表示获取到的所有的右手右视坐标， 表示获取到的所有的右脚右视坐标。
[0053] 通过对对应面的标准动作产生的坐标数据形成数据集，从而将各个部位按照动作顺序形成一个标准动作对应身体部位的坐标数据，从而便于后续对用户作出动作，各个部位的坐标数值进行对比。
[0054] S4、获取用户对照人体运动标准动作作出运动，完成的每一个动作后的人体头部正面对照坐标、左手正面对照坐标、右手正面对照坐标、左脚正面对照坐标和右脚正面对照坐标，获取用户对照人体运动标准动作作出运动，完成的每一个动作后的人体头部左视对照坐标、左手左视对照坐标和左脚左视对照坐标，以及获取用户对照人体运动标准动作作出运动完成的每一个动作后的人体头部右视对照坐标、右手右视对照坐标和右脚右视对照坐标，其中：
[0055] 人体头部正面对照坐标表达式为：(DZTXi,DZTYi)，左手正面对照坐标表达式为：(DZZSXi,DZZSYi)，右手正面对照坐标表达式为：(DZYSXi,DZYSYi)，左脚正面对照坐标表达式为：(DZZJXi,DZZJYi)，右脚正面对照坐标表达式为：(DZZJXi,DZZJYi)，人体头部左视对照坐标表达式为：(ZZJXi,ZYTYi)，左手左视对照坐标对照表达式为：(ZZZSXi,ZYTYi)，左脚左视对照坐标表达式为：(ZZZJXi,ZZZJYi)，人体头部右视对照坐标表达式为：(ZYTXi,ZYTYi)，右手右视对照坐标表达式为：(ZZYSXi,ZZYSYi)，右脚右视对照坐标表达式为：(ZZYJXi,ZZYJYi)，各个坐标数据中的i表示用户完成的动作所对应的标准动作的中的具体步骤数，从而实现可以根据用户完成步骤产生的坐标数据与已经采集生成的标准动作对应的坐标数据进行对比，判断动作是否标准；
[0056] S5、将获取到的人体头部正面对照坐标、左手正面对照坐标、右手正面对照坐标、左脚正面对照坐标、右脚正面对照坐标、人体头部左视对照坐标、左手左视对照坐标和左脚左视对照坐标、人体头部右视对照坐标、右手右视对照坐标和右脚右视对照坐标与对应的正面动作坐标数据集、左视动作坐标数据集以及右视动作坐标数据集逐一对比计算，当人体头部正面对照坐标或左手正面对照坐标或右手正面对照坐标或左脚正面对照坐标或右脚正面对照坐标或人体头部左视对照坐标或左手左视对照坐标和左脚左视对照坐标或人体头部右视对照坐标、右手右视对照坐标和右脚右视对照坐标的任一或多个坐标超出对应的正面动作坐标数据集或左视动作坐标数据集或右视动作坐标数据集中对应步骤的坐标时，判定用户动作与人体运动标准动作出现偏差，即为分析结果，此时则需要计算偏差值的大小，以判断用户的动作是否处于可以接受的动作误差范围内；
[0057] 当判定用户动作与人体运动标准动作出现偏差，计算偏差值大小，偏差值大小的计算表达式如下：
[0058]
[0059] 公式中，AX，AY表示带入人体头部正面对照坐标或左手正面对照坐标或右手正面对照坐标或左脚正面对照坐标或右脚正面对照坐标或人体头部左视对照坐标或左手左视对照坐标和左脚左视对照坐标或人体头部右视对照坐标、右手右视对照坐标或右脚右视对照坐标，BX，BY表示对应带入对照坐标所对应的正面动作坐标数据集或左视动作坐标数据集或右视动作坐标数据集中的坐标数据。
[0060] S6、将分析结果与预设的阈值进行对比，判断用户作出的动作是否标准，当出现不标准动作时，提示用户纠正不标准动作，其中，判断用户作出的动作是否标准的表达式如下：
[0061] 当(1±0.02)CZ>阈值时，判断用户动作不标准，(1±0.02)表示所允许的动作误差大小。
[0062] 通过采集用户不同视角的完成动作时的各个关键部位的坐标，并根据人体运动标准动作建立对应的面得参考坐标系，并收集完成各个动作时，人体的各个部位的坐标，并建立对应的坐标集合，当用户根据人体运动标准动作作出对应动作时，将完成的动作步骤产生的坐标数据与对应的坐标集合中的坐标数据是否相同来判断用户动作是否标准，当出现不标准时，计算偏差值，判断用户动作的误差是否处于允许的偏差内，并发出对应的预警，提示用户，利用多面的人体相同部位的坐标数据进行对比，判断用户动作是否标准，从而避免多个点重合在一起时，无法有效的判断用户动作是否标准，提高了判断的准确性。
[0063] 上述方法步骤中还需要用到据收集模块，用于收集输入人体运动标准动作，并根据人体标准动作中人体的腰部中心位置为原点建立参考坐标系，并相应形成正面动作坐标数据集、左视动作坐标数据集以及右视动作坐标数据集；
[0064] 数据采集模块；用于获取用户对照人体运动标准动作作出运动，完成的每一个动作后的人体头部正面对照坐标、左手正面对照坐标、右手正面对照坐标、左脚正面对照坐标和右脚正面对照坐标，获取用户对照人体运动标准动作作出运动，完成的每一个动作后的人体头部左视对照坐标、左手左视对照坐标和左脚左视对照坐标，以及获取用户对照人体运动标准动作作出运动完成的每一个动作后的人体头部右视对照坐标、右手右视对照坐标和右脚右视对照坐标；
[0065] 数据分析模块；用于将获取到的人体头部正面对照坐标、左手正面对照坐标、右手正面对照坐标、左脚正面对照坐标、右脚正面对照坐标、人体头部左视对照坐标、左手左视对照坐标和左脚左视对照坐标、人体头部右视对照坐标、右手右视对照坐标和右脚右视对照坐标与对应的正面动作坐标数据集、左视动作坐标数据集以及右视动作坐标数据集逐一对比计算，并将析结果与预设的阈值进行对比，判断用户作出的动作是否标准，当出现不标准动作时，提示用户纠正不标准动作。
[0066] 一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现任一的一种基于计算机视觉的人体运动姿态纠正方法的步骤。
[0067] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
