一种深蹲的测试计数方法、装置、设备和介质
文献发布时间:2024-04-18 19:58:30
技术领域
本发明涉及一种深蹲的测试计数方法、装置、设备和介质。
背景技术
随着社会和经济的发展,人们对体育锻炼的重视程度不断提高。深蹲作为一种有效但难度较大的健身运动,可以有效地提升柔韧性、力量和关节稳定性,促进身体的协调发展。在传统的深蹲计数方式上,存在主观性较强的问题,对于其不规范的姿势的深蹲依旧认为是有效的计入计数,这不利于深蹲计数,并且其不规范的姿势没有进行提醒,容易引发运动损伤。
目前一些系统利用摄像头结合人工智能技术进行计数,但缺乏对运动过程是否规范的检测;申请号为:CN202110710542.8,名称为:深蹲运动计数方法、系统、计算机设备及存储介质;其公开了判断计数方式是通过设备参数确定所述运动画面中的阀值基准线,当连续两次通过基准线时,则计数一次。对比文件的技术方案存在如下两个问题:1、当更换测试人员后,身高比例不同,需要重新设置阀值基准线,这会导致适配性差;2.计数方式是两次通过基准线则计数一次,如果没有回到初始状态,而是来回的通过基准线,则会一直计数。
发明内容
本发明要解决的技术问题,在于提供一种深蹲的测试计数方法、装置、设备和介质,通过检测违规动作并进行提醒,使测试者能更有效地锻炼,并且在计数过程中,仅计数动作规范的深蹲,使得计数更加准确。
第一方面,本发明提供了一种深蹲的测试计数方法,包括:
步骤1、实时获取测试人员的视频流,将视频流每一帧的图像输入到yoloE人体目标检测模型中进行预测,并通过Hrnet人体姿态估计模型获取人体关键点的坐标;获取到人体状态数据;所述人体状态数据包括:左肘肩与地面的夹角记为lElowAngel、右肘肩与地面的夹角记为rElowAngel、左臀膝与地面的夹角记为lHipAngel以及右臀膝与地面的夹角记为rHipAngel;当人体状态数据符合设定条件时,提示考核开始;设定双手伸直阀值记为Acc1、肘肩与地面平行阀值记为Acc2、屈膝状态阀值记为Acc3、屈膝有效阀值记为Acc3V、伸膝状态阀值记为Acc4、伸膝有效阀值记为Acc4V、伸膝状态记为A、屈膝状态记为B以及最后一个有效计数时间记为Tlast;
步骤2、考核开始时,进入到伸膝状态A;检测是否满足(lArmAngel>Acc1且rArmAngel>Acc1)且(lElowAngel 步骤3、检测是否满足(lHipAngel+rHipAngel)/2 步骤4、在状态B时,检测是否满足(lHipAngel+rHipAngel)/2 若不满足,而满足(lHipAngel+rHipAngel)/2>Acc4,则进行大腿未与地面平行违规提示,进入到步骤1; 步骤5、在状态A时,检测是否满足(lHipAngel+rHipAngel)/2>Acc4V;若满足,则进行有效计数加1,并更新Tlast为当前时间; 若不满足,而满足(lHipAngel+rHipAngel)/2 步骤6、重复上述步骤,直至测试完成。 第二方面,本发明提供了一种深蹲的测试计数装置,包括: 获取视频流模块,实时获取测试人员的视频流,将视频流每一帧的图像输入到yoloE人体目标检测模型中进行预测,并通过Hrnet人体姿态估计模型获取人体关键点的坐标;获取到人体状态数据;所述人体状态数据包括:左肘肩与地面的夹角记为lElowAngel、右肘肩与地面的夹角记为rElowAngel、左臀膝与地面的夹角记为lHipAngel以及右臀膝与地面的夹角记为rHipAngel;当人体状态数据符合设定条件时,提示考核开始;设定双手伸直阀值记为Acc1、肘肩与地面平行阀值记为Acc2、屈膝状态阀值记为Acc3、屈膝有效阀值记为Acc3V、伸膝状态阀值记为Acc4、伸膝有效阀值记为Acc4V、伸膝状态记为A、屈膝状态记为B以及最后一个有效计数时间记为Tlast; 下蹲过程模块,考核开始时,进入到伸膝状态A;检测是否满足(lArmAngel>Acc1且rArmAngel>Acc1)且(lElowAngel 下蹲到达模块,检测是否满足(lHipAngel+rHipAngel)/2 起身过程模块,在状态B时,检测是否满足(lHipAngel+rHipAngel)/2 若不满足,而满足(lHipAngel+rHipAngel)/2>Acc4,则进行大腿未与地面平行违规提示,进入到获取视频流模块; 起身完成计数模块,在状态A时,检测是否满足(lHipAngel+rHipAngel)/2>Acc4V;若满足,则进行有效计数加1,并更新Tlast为当前时间;若不满足,而满足(lHipAngel+rHipAngel)/2 计数完成模块,重复上述模块,直至测试完成。 第三方面,本发明提供了一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现第一方面所述的方法。 第四方面,本发明提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现第一方面所述的方法。 本发明实施例中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点: 测试过程无需人工干涉,提高了测试的效率;实现了对运动过程是否规范的检测,并进行提示,在提升效率的同时,提升锻炼的效果。 上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本发明的具体实施方式。 附图说明 下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。 图1为本发明的初始检测流程的流程图; 图2为本发明的违规检测与计数流程的流程图; 图3为本发明的结束检测流程的流程图。 具体实施方式 本申请实施例的思路: 1.如图1所示,初始检测流程: 1.摄像头摆放在测试人员正前方,然后测试人员侧身,保证可以拍摄到测试人员的整个运动过程。 2.时时获取视频流,将图像输入到yoloE人体目标检测模型中进行预测,并通过Hrnet人体姿态估计模型获取人体关键点的坐标。 3.相关关键点的坐标记如下所示:左手腕点lWrist、右手腕点rWrist、左手肘点lElbow、右手肘点rElbow、左肩点lShoulder、右肩点rShoulder、左臀点lHip、右臀点rHip、左膝盖点lKnee以及右膝盖点rKnee。通过这些点的连接形成下述的角度;例如左腕肘肩角度为左手腕点与左手肘点连线和左手肘点与左肩点连线的夹角; 左腕肘肩角度记为lArmAngel,右腕肘肩角度记为rArmAngel; 左肘肩与地面的夹角记lElowAngel,右肘肩与地面的夹角记rElowAngel; 左臀膝与地面的夹角记lHipAngel,右臀膝与地面的夹角记rHipAngel; 双手伸直阀值记Acc1=150; 肘肩与地面平行阀值记Acc2=30; 屈膝状态阀值记Acc3=30、屈膝有效阀值记Acc3V=10; 伸膝状态阀值记Acc4=60、伸膝有效阀值记Acc4V=80; 伸膝状态记为A,屈膝状态记为B; 最后一个有效计数时间为Tlast; 4.当同时满足以下条件时,提示考核开始; 1)lArmAngel>Acc1&&rArmAngel>Acc1(双手伸直); 2)lElowAngel 3)lHipAngel>Acc4V&&rHipAngel>Acc4V(伸膝大于有效阀值); 2.如图2所示,违规检测与计数流程: 1.等待初始化完成后,进入到伸膝状态A; 2.全程检测是否满足(lArmAngel>Acc1&&rArmAngel>Acc1)&& (lElowAngel 2.1满足:进入到步骤3; 2.2不满足:提示双手未伸直违规,进入到步骤1; 3.检测是否满足(lHipAngel+rHipAngel)/2 4.在状态B时,检测是否满足(lHipAngel+rHipAngel)/2 4.1满足:并满足(lHipAngel+rHipAngel)/2>Acc4,进入到伸膝状态A,并进入到步骤5; 4.2不满足:并满足(lHipAngel+rHipAngel)/2>Acc4,则进行大腿未与地面平行违规提示,并进入到步骤1; 5.在状态A时,检测是否满足(lHipAngel+rHipAngel)/2>Acc4V; 5.1条件满足:则进行有效计数加1,并更新Tlast为当前时间; 5.2条件不满足:并满足(lHipAngel+rHipAngel)/2 3.如图3所示,结束检测流程: 当满足以下任意一个条件时,提示考核结束。 1)测试人员离开镜头; 2)当前时间-Tlast>10S。 可以实时监测运动过程的规范性,如全程双手是否保持伸直、屈膝过程大腿是否与地面平行、伸膝过程大腿是否伸直;通过检测违规动作并进行提醒,使测试者能更有效地锻炼,以及保护好自身。 实施例一 本实施例提供一种深蹲的测试计数方法,包括: 步骤1、实时获取测试人员的视频流,将视频流每一帧的图像输入到yoloE人体目标检测模型中进行预测,并通过Hrnet人体姿态估计模型获取人体关键点的坐标;获取到人体状态数据;所述人体状态数据包括:左肘肩与地面的夹角记为lElowAngel、右肘肩与地面的夹角记为rElowAngel、左臀膝与地面的夹角记为lHipAngel以及右臀膝与地面的夹角记为rHipAngel;设定双手伸直阀值记为Acc1、肘肩与地面平行阀值记为Acc2、屈膝状态阀值记为Acc3、屈膝有效阀值记为Acc3V、伸膝状态阀值记为Acc4、伸膝有效阀值记为Acc4V、伸膝状态记为A、屈膝状态记为B以及最后一个有效计数时间记为Tlast;,所述通过Hrnet人体姿态估计模型获取人体关键点包括左手腕点lWrist、右手腕点rWrist、左手肘点lElbow、右手肘点rElbow、左肩点lShoulder、右肩点rShoulder、左臀点lHip、右臀点rHip、左膝盖点lKnee以及右膝盖点rKnee, 当人体状态数据同时满足以下条件时,提示考核开始; 1)lArmAngel>Acc1且rArmAngel>Acc1; 2)lElowAngel 3)lHipAngel>Acc4V且rHipAngel>Acc4V; 步骤2、考核开始时,进入到伸膝状态A;检测是否满足(lArmAngel>Acc1且rArmAngel>Acc1)且(lElowAngel 步骤3、检测是否满足(lHipAngel+rHipAngel)/2 步骤4、在状态B时,检测是否满足(lHipAngel+rHipAngel)/2 若不满足,而满足(lHipAngel+rHipAngel)/2>Acc4,则进行大腿未与地面平行违规提示,进入到步骤1; 步骤5、在状态A时,检测是否满足(lHipAngel+rHipAngel)/2>Acc4V;若满足,则进行有效计数加1,并更新Tlast为当前时间; 若不满足,而满足(lHipAngel+rHipAngel)/2 步骤6、重复上述步骤,当测试人员离开镜头或当前时间-Tlast大于设定时间阈值时,则提示考核结束。 基于同一发明构思,本申请还提供了与实施例一中的方法对应的装置,详见实施例二。 实施例二 在本实施例中提供了一种深蹲的测试计数装置,包括: 获取视频流模块,实时获取测试人员的视频流,将视频流每一帧的图像输入到yoloE人体目标检测模型中进行预测,并通过Hrnet人体姿态估计模型获取人体关键点的坐标;获取到人体状态数据;所述人体状态数据包括:左肘肩与地面的夹角记为lElowAngel、右肘肩与地面的夹角记为rElowAngel、左臀膝与地面的夹角记为lHipAngel以及右臀膝与地面的夹角记为rHipAngel;设定双手伸直阀值记为Acc1、肘肩与地面平行阀值记为Acc2、屈膝状态阀值记为Acc3、屈膝有效阀值记为Acc3V、伸膝状态阀值记为Acc4、伸膝有效阀值记为Acc4V、伸膝状态记为A、屈膝状态记为B以及最后一个有效计数时间记为Tlast;,所述通过Hrnet人体姿态估计模型获取人体关键点包括左手腕点lWrist、右手腕点rWrist、左手肘点lElbow、右手肘点rElbow、左肩点lShoulder、右肩点rShoulder、左臀点lHip、右臀点rHip、左膝盖点lKnee以及右膝盖点rKnee, 当人体状态数据同时满足以下条件时,提示考核开始; 1)lArmAngel>Acc1且rArmAngel>Acc1; 2)lElowAngel 3)lHipAngel>Acc4V且rHipAngel>Acc4V; 下蹲过程模块,考核开始时,进入到伸膝状态A;检测是否满足(lArmAngel>Acc1且rArmAngel>Acc1)且(lElowAngel 下蹲到达模块,检测是否满足(lHipAngel+rHipAngel)/2 起身过程模块,在状态B时,检测是否满足(lHipAngel+rHipAngel)/2 若不满足,而满足(lHipAngel+rHipAngel)/2>Acc4,则进行大腿未与地面平行违规提示,进入到获取视频流模块; 起身完成计数模块,在状态A时,检测是否满足(lHipAngel+rHipAngel)/2>Acc4V;若满足,则进行有效计数加1,并更新Tlast为当前时间;若不满足,而满足(lHipAngel+rHipAngel)/2 计数完成模块,重复上述模块,当测试人员离开镜头或当前时间-Tlast大于设定时间阈值时,则提示考核结束。 由于本发明实施例二所介绍的装置,为实施本发明实施例一的方法所采用的装置,故而基于本发明实施例一所介绍的方法,本领域所属人员能够了解该装置的具体结构及变形,故而在此不再赘述。凡是本发明实施例一的方法所采用的装置都属于本发明所欲保护的范围。 基于同一发明构思,本申请提供了实施例一对应的电子设备实施例,详见实施例三。 实施例三 本实施例提供了一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行计算机程序时,可以实现实施例一中任一实施方式。 由于本实施例所介绍的电子设备为实施本申请实施例一中方法所采用的设备,故而基于本申请实施例一中所介绍的方法,本领域所属技术人员能够了解本实施例的电子设备的具体实施方式以及其各种变化形式,所以在此对于该电子设备如何实现本申请实施例中的方法不再详细介绍。只要本领域所属技术人员实施本申请实施例中的方法所采用的设备,都属于本申请所欲保护的范围。 基于同一发明构思,本申请提供了实施例一对应的存储介质,详见实施例四。 实施例四 本实施例提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时,可以实现实施例一中任一实施方式。 本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。 本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。 这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。 这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。 虽然以上描述了本发明的具体实施方式,但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解,我们所描述的具体的实施例只是说明性的,而不是用于对本发明的范围的限定,熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化,都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。
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