一种导引术动作分析方法、系统及介质

技术领域

本发明涉及人体运动分析技术领域，具体的说，涉及了一种导引术动作分析方法、系统及介质。

背景技术

中医导引术，秉承经络学说与气血理论，以呼吸吐纳、肢体运动与精神调节相结合的方式，达到疏通经络、条畅气血的效果，在治未病和慢性疾病的调控方面具有重要意义。中医导引术的推广需要多方面的努力和合作，通过加强宣传和教育、建立专业机构和团队、加强科研和学术交流、培养专业人才等多种途径，可以推动中医导引术的普及和应用；通过教育和培训，培养一支具备专业知识和技能的中医导引术人才队伍，为推广工作提供人才保障。

需要说明的是，中医导引术的学习和掌握需要一定的专业知识和技能，而这些知识和技能需要通过系统的学习和实践才能获得，然而教育主体在引导方面存在重理论而轻实践、重形式而轻落实的问题，对中医导引术的学习和推广造成一定的影响。为了解决该问题，教育主体应注重将中医导引术的理论知识与实际应用相结合，让学员在掌握基本理论的同时，也能了解和实践中医导引术的具体方法和技巧，并及时了解学员的学习情况和需求，针对存在的问题和不足进行改进和完善，确保教学质量和效果。

但是，由于缺乏专业培训方法及设备，学员练习导引术时，大多采用跟随视频学习或者现场跟随教师学习的方式，容易因练习不规范而造成拉伤，且无法判断自己的动作是否标准。这种情况导致学员无法坚持练习，进而导致无法有效地掌握和应用中医导引术，因此中医导引术在基层普及率低。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种导引术动作分析方法、系统及介质，本发明针对上述存在的问题，探索出一种基于中医整体观，并融合动作捕捉与追踪技术、人工智能技术、人机交互技术的新型学习方式，融合现代科学，制定导引术量化评估标准及人体综合点分析方法，为学员提供学习过程与评估结果的量化与可视化分析，增强了学习过程的趣味性，有效降低了导引术推广与练习难度，对导引术练习指导具有重要意义。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种导引术动作分析方法，其包括：读取学员练习导引术动作的每一帧图像，通过预先配置的卷积神经网络模型对每一帧图像进行分析，检测出每一帧图像对应的手部关键点和肢体关键点；获取预先配置的综合点分析模型，基于所述综合点分析模型以及每一帧图像对应的手部关键点和肢体关键点，为每一帧图像计算并生成一个人体综合点；采用预先配置的类别特征分析模型，并结合学员对应的骨向量夹角、人体综合点特征值和人体关键点特征值，计算出对应的类别特征计算结果；根据所述类别特征计算结果和预先配置的标准类别特征结果之间的比对结果，确定学员所练习招式与标准招式之间的招式匹配结果；对每一帧图像对应的手部关键点和肢体关键点，与所述招式匹配结果相关联的标准关键点进行分析，获得关键点分析结果；其中，所述关键点分析结果包括人体关键点对应的空间向量模长差异、速度差异与加速度差异，所述标准关键点指的是预先配置的传承人的人体关键点；对学员对应的骨向量夹角和所述招式匹配结果相关联的标准骨向量夹角进行对比，获得骨向量夹角差异；其中，所述标准骨向量夹角指的是预先配置的传承人的骨向量夹角；在学员完成每一种招式的导引术练习后，将所有人体综合点在预先选定的学员图像上进行集中展示，得到每一种招式对应的人体综合点频率热图；对所述人体综合点频率热图与预先配置的标准综合点频率热图中的综合点进行分析，获得综合点分析结果；其中，所述标准综合点频率热图用于表示传承人对应的综合点分布位置，所述综合点分析结果包括人体综合点对应的空间向量模长差异、速度差异和加速度差异；通过所述招式匹配结果、所述关键点分析结果、所述骨向量夹角差异和所述综合点分析结果，获得导引术动作分析结果。

为了实现上述目的，本发明第二方面提供一种导引术动作分析系统，其包括全方位动作捕捉与追踪模块、人体关键点分析模块、导引术招式分类模块和综合分析模块，其中，所述全方位动作捕捉与追踪模块，包括无标记点式动作捕捉设备、以及设置在所述无标记点式动作捕捉设备下方的第一支撑机构、以及设置在所述第一支撑机构下方的全向移动底盘、以及控制所述全向移动底盘的运动控制单元；其中，所述无标记点式动作捕捉设备用于采集学员练习动作的每一帧图像，所述运动控制单元用于调整所述全向移动底盘的方位与角度，使所述无标记点式动作捕捉设备始终处于学员正前方；所述人体关键点分析模块，用于通过预先配置的卷积神经网络模型对每一帧图像进行分析，检测出每一帧图像对应的手部关键点和肢体关键点；还用于获取预先配置的综合点分析模型，基于所述综合点分析模型以及每一帧图像对应的手部关键点和肢体关键点，为每一帧图像计算并生成一个人体综合点；所述导引术招式分类模块，用于采用预先配置的类别特征分析模型，并结合学员对应的骨向量夹角、人体综合点特征值和人体关键点特征值，计算出对应的类别特征计算结果；还用于根据所述类别特征计算结果和预先配置的标准类别特征结果之间的比对结果，确定学员所练习招式与标准招式之间的招式匹配结果；所述综合分析模块，用于对每一帧图像对应的手部关键点和肢体关键点，与所述招式匹配结果相关联的标准关键点进行分析，获得关键点分析结果；其中，所述关键点分析结果包括人体关键点对应的空间向量模长差异、速度差异与加速度差异，所述标准关键点指的是预先配置的传承人的人体关键点；所述综合分析模块，还用于对学员对应的骨向量夹角和所述招式匹配结果相关联的标准骨向量夹角进行对比，获得骨向量夹角差异；其中，所述标准骨向量夹角指的是预先配置的传承人的骨向量夹角；所述综合分析模块，还用于在学员完成每一种招式的导引术练习后，将所有人体综合点在预先选定的学员图像上进行集中展示，得到每一种招式对应的人体综合点频率热图；对所述人体综合点频率热图与预先配置的标准综合点频率热图中的综合点进行分析，获得综合点分析结果；其中，所述标准综合点频率热图用于表示传承人对应的综合点分布位置，所述综合点分析结果包括人体综合点对应的空间向量模长差异、速度差异和加速度差异；所述综合分析模块，还用于通过所述招式匹配结果、所述关键点分析结果、所述骨向量夹角差异和所述综合点分析结果，获得导引术动作分析结果。

为了实现上述目的，本发明第三方面提供一种可读存储介质，其上存储有指令，当由一个或多个处理器执行时，使得所述处理器执行如上述的导引术动作分析方法。

本发明的有益效果为：

本发明读取学员练习导引术动作的每一帧图像，通过人工智能技术检测出每一帧图像对应的手部关键点和肢体关键点，还预先配置综合点分析模型和类别特征分析模型，以获得综合点分析结果和招式匹配结果，并分别对学员对应的人体关键点和骨向量夹角进行分析，得到关键点分析结果和骨向量夹角差异，最终获得包含招式匹配结果、关键点分析结果、骨向量夹角差异和综合点分析结果的导引术动作分析结果；

因此，本发明以导引术动作评估为核心，制定专业且通用的导引术量化评估标准及人体综合点分析方法，支持在线和离线分析，实现了导引术学习过程与评估结果的量化与可视化分析，帮助学员有效地掌握和应用中医导引术。

附图说明

图1是本发明的导引术动作分析方法的流程示意图；

图2是本发明的导引术动作分析方法的工作示意图；

图3是本发明的手部关键点、肢体关键点及人体综合点的可视化示意图；

图4是本发明的导引术动作分析系统的示意框图；

图5是本发明的导引术动作分析系统的结构示意图；

图中：1.显示模块；2.第二支撑机构；3.动作捕捉设备；4.第一支撑机构；5.阵列式频谱感知雷达；6.升降平台外壳；7.升降平台内壳；8.全向移动底盘；9.全向轮。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

为方便理解，首先结合本发明的技术方案对本发明中涉及的交互方和/或术语和/或自定义词进行说明：

导引术招式：指的是中医导引术所包含的各种类型的招式，一个招式可能包含一系列动作；包括但不限于八段锦、太极拳、五禽戏等，其中五禽戏包括第一式虎戏、第二式鹿戏、第三式熊戏、第四式猿戏以及第五式鸟戏等。

预先配置的卷积神经网络模型：用于检测出每一帧图像对应的手部关键点和肢体关键点；如采用MediaPipe Hands检测出每一帧图像对应的21个手部关键点，两只手共42个关键点；利用BlazePose检测出每一帧图像对应的33个肢体关键点。需要说明的是，检测手部关键点的卷积神经网络包括但不限于MediaPipe Hands等，检测肢体关键点的卷积神经网络模型包括但不限于BlazePose等。

每一帧图像对应的21个手部关键点：具体包括WRIST(腕关节点)、THUMB_CMC(拇指腕掌关节)、THUMB_MCP(拇指掌指关节)、THUMB_IP(拇指指间关节)、THUMB_TIP(拇指指尖)、INDEX_FINGER_MCP(食指腕掌关节)、INDEX_FINGER_PIP(食指掌指关节)、INDEX_FINGER_DIP(食指指间关节)、INDEX_FINGER_TIP(食指指尖)、MIDDLE_FINGER_MCP(中指腕掌关节)、MIDDLE_FINGER_PIP(中指掌指关节)、MIDDLE_FINGER_DIP(中指指间关节)、MIDDLE_FINGER_TIP(中指指尖)、RING_FINGER_MCP(无名指腕掌关节)、RING_FINGER_PIP(无名指掌指关节)、RING_FINGER_DIP(无名指指间关节)、RING_FINGER_TIP(无名指指尖)、PINKY_MCP(小指腕掌关节)、PINKY_PIP(小指掌指关节)、PINKY_DIP(小指指间关节)以及PINKY_TIP(小指指尖)。

每一帧图像对应的肢体关键点：如BlazePose检测出每一帧图像对应的33个肢体关键点，具体包括8个手部关键点和25个其他部位的关键点，本实施例主要利用25个其他部位的关键点，如附图3所示。

综合点分析模型：预先配置的一种分析模型，该分析模型与中医整体观相关；人体综合点是综合点分析模型的计算结果。需要说明的是，不同的导引术可以针对不同的身体部位进行锻炼，本申请发现标准综合点频率热图中的导引术传承人对应的综合点分布位置的密度最大区域，对应相应招式所锻炼的身体部位，因此本申请利用综合点分析模型对学员的手部关键点和肢体关键点进行分析，得到人体综合点信息，进而在学员完成某种招式的导引术练习后，通过人体综合点频率热图，来反映学员招式动作是否标准(或者练习导引术某一式过程是否符合该式预期锻炼效果)。

类别特征分析模型：预先配置的另一种分析模型，该分析模型用于识别学员所练习的招式是何种类型，如五禽戏的第一式虎戏、或者五禽戏的第二式鹿戏等。

骨向量夹角：本申请主要使用12个骨向量夹角，如附图3所示；这12个骨向量夹角通过每一帧图像对应的手部关键点和肢体关键点计算出来，具体计算公式为现有技术在此不再赘述。

人体综合点特征值：主要包括人体综合点对应的空间向量模长、速度、加速度等。

人体关键点特征值：主要包括人体关键点对应的空间向量模长、速度、加速度等。

关键点分析结果：包括人体关键点对应的空间向量模长差异、速度差异与加速度差异。人体关键点对应的空间向量模长差异＝学员与传承人在练习同一招式时每一帧图像中同一关键点处的关键点空间向量模长之差，人体关键点对应的速度差异＝学员与传承人在练习同一招式时每一帧图像中同一关键点处的关键点速度之差，人体关键点对应的加速度差异＝学员与传承人在练习同一招式时每一帧图像中同一关键点处的关键点加速度之差。

骨向量夹角差异：指的是学员与传承人在练习同一招式时每一帧图像中同一骨向量夹角处的骨向量夹角之差。

综合点分析结果：包括人体综合点对应的空间向量模长差异、速度差异和加速度差异。人体综合点对应的空间向量模长差异＝学员与传承人在练习同一招式时，每一帧图像对应的综合点空间向量模长差异，可以通过综合点之间的三维坐标差的模来表示，如

人体综合点对应的速度差异＝学员与传承人在练习同一招式时对应的综合点速度之差，人体综合点对应的加速度差异＝学员与传承人在练习同一招式时对应的综合点加速度差异，具体计算公式在此不再赘述。

实施例1

本实施例给出了一种导引术动作分析方法的具体实施方式，如附图1所示；所述导引术动作分析方法包括：

读取学员练习导引术动作的每一帧图像，通过预先配置的卷积神经网络模型对每一帧图像进行分析，检测出每一帧图像对应的手部关键点和肢体关键点；

获取预先配置的综合点分析模型，基于所述综合点分析模型以及每一帧图像对应的手部关键点和肢体关键点，为每一帧图像计算并生成一个人体综合点；

采用预先配置的类别特征分析模型，并结合学员对应的骨向量夹角、人体综合点特征值和人体关键点特征值，计算出对应的类别特征计算结果；根据所述类别特征计算结果和预先配置的标准类别特征结果之间的比对结果，确定学员所练习招式与标准招式之间的招式匹配结果；

对每一帧图像对应的手部关键点和肢体关键点，与所述招式匹配结果相关联的标准关键点进行分析，获得关键点分析结果；其中，所述关键点分析结果包括人体关键点对应的空间向量模长差异、速度差异与加速度差异，所述标准关键点指的是预先配置的传承人的人体关键点；

对学员对应的骨向量夹角和所述招式匹配结果相关联的标准骨向量夹角进行对比，获得骨向量夹角差异；其中，所述标准骨向量夹角指的是预先配置的传承人的骨向量夹角；

在学员完成每一种招式的导引术练习后，将所有人体综合点在预先选定的学员图像上进行集中展示，得到每一种招式对应的人体综合点频率热图；对所述人体综合点频率热图与预先配置的标准综合点频率热图中的综合点进行分析，获得综合点分析结果；其中，所述标准综合点频率热图用于表示传承人对应的综合点分布位置，所述综合点分析结果包括人体综合点对应的空间向量模长差异、速度差异和加速度差异；

通过所述招式匹配结果、所述关键点分析结果、所述骨向量夹角差异和所述综合点分析结果，获得导引术动作分析结果。

需要说明的是，预先将传承人对应的手部关键点和肢体关键点作为标准关键点，将传承人对应的骨向量夹角作为标准骨向量夹角，并与相应招式类别关联存储。在确定所述招式匹配结果所表示的招式类别后，根据招式类别读取传承人做同一招式时每一帧图像对应的手部关键点、肢体关键点以及骨向量夹角，为后续关键点分析和骨向量夹角对比做准备。

还需要说明的是，所述关键点分析结果、所述骨向量夹角差异和所述综合点分析结果，可以根据学员与传承人对应的相应招式练习数据分别进行计算，具体计算公式在此不再赘述。

还需要说明的是，所述人体综合点频率热图和所述标准综合点频率热图，均用于显示某一种招式对应的每一帧图像的人体综合点；区别在于，所述人体综合点频率热图对应的是学员所做动作对应的人体综合点，而所述标准综合点频率热图对应的是导引术传承人所做动作对应的人体综合点。

还需要说明的是，基于中医整体观，将每一帧图像的人体综合点集中显示在同一副图像中，这幅图像可以为预先选定的学员/导引术传承人在静息状态下的人体图像。

在一些实施例中，预先配置的综合点分析模型采用以下公式：

其中，(X,Y,Z)表示人体综合点三维坐标，n

可以理解，每一帧图像对应的人体综合点，在计算过程使用的手部和肢体关键点的总数n

具体的，本实施例赋予每个关键点不同的权重，预先设置的手部关键点或者肢体关键点对应的权重ω

在一些实施例中，预先配置的类别特征分析模型采用以下公式：

其中，P表示相应招式对应的类别特征计算结果，ω

ω

ω

需要说明的是，本实施例通过预先配置的类别特征分析模型来进行招式分类，并结合学员对应的骨向量夹角、人体综合点特征值和人体关键点特征值，综合进行分析得到类别特征计算结果，并将类别特征计算结果与标准类别特征结果进行比对，来确定学员所练习的动作是何种具体招式动作，从而快速且准确地进行招式分类，进而通过招式分类的方式来对学员所练习的动作进行辅助分析。

还需要说明的是，预先配置的标准类别特征结果包括同一导引术类别中不同招式对应的不同类别特征结果；如八段锦包括八式，八段锦对应标准类别特征结果包括第一式类别特征结果P1、第二式类别特征结果P2、…、第八式类别特征结果P8，P1至P8之间的取值范围互不交叉，若所述类别特征计算结果与第二式类别特征结果P2之间的差值在预设范围内，则招式匹配结果为八段锦第二式。

还需要说明的是，对于获取到的M帧图像，每个骨向量夹角数值θ

可以理解，预先设置的骨向量夹角检测所占权重ω

如，学员更关注整体的骨向量夹角，可以增加预先设置的骨向量夹角检测所占权重ω

如，学员更关注整体的人体综合点，可以增加人体综合点检测所占权重ω

如，学员更关注每个精细动作，可以增加人体关键点检测所占权重ω

具体的，预先设置的骨向量夹角总数n

在一种具体实施方式中，获取到的10帧图像，骨向量夹角总数n

相应地，骨向量夹角数值θ

相应地，人体综合点特征值β

相应地，人体关键点特征值γ

在一些实施例中，所述导引术动作分析方法还包括：

在每一帧图像中绘制出手部关键点、肢体关键点以及人体综合点，以进行人体动作信息可视化；

和/或，基于每一帧图像对应的人体综合点及采集时间，绘制出人体综合点轨迹；

和/或，显示学员与传承人对应的动作分屏对比信息，其中所述动作分屏对比信息包括骨向量夹角差异、每个人体关键点与人体综合点对应的空间向量模长差异、每个人体关键点与人体综合点对应的速度差异以及每个人体关键点与人体综合点对应的加速度差异。

实施例2

在实施例1的基础上，本实施例给出了另一种导引术动作分析方法的具体实施方式。

本实施例与实施例1的区别在于：所述导引术动作分析方法还包括：根据所述类别特征计算结果，对所述综合点分析模型中的手部关键点或者肢体关键点对应的权重进行更新。

需要说明的是，在实施例1中，所述综合点分析模型所使用的手部关键点或者肢体关键点对应的权重ω

为了提高人体综合点三维坐标的计算结果的准确性，预先为不同的招式设置不同的关键点权重，并将不同的招式对应的关键点权重ω

在其他实施例中，这些权重也可以根据招式分类结果进行动态调整。如，在检测到的招式类型对应招式中手部动作较多时，可以增加手部关键点对应的权重；在检测到的招式类型对应招式中的肢体动作较多时，也可以增加肢体关键点对应的权重。

在一种具体实施方式中，在学员首次练习某个招式时，学员进行了导引术选择，但这里的导引术选择，并未选择具体招式，而是选择导引术大概类别；如选择了八段锦，但未选择是八段锦中的哪一式。因此，实施例1中，所述综合点分析模型所使用的手部关键点或者肢体关键点对应的权重ω

实施例3

在上述实施例的基础上，本实施例给出了另一种导引术动作分析方法的具体实施方式，如附图2所示。

在一些实施例中，所述导引术动作分析方法还包括：在学员练习某种导引术招式之前，通过呼吸模式选择界面选择呼吸模式，其中所述呼吸模式包括自然呼吸、腹式呼吸、提肛呼吸以及停闭呼吸。

需要说明的是，自然呼吸方式指不改变学员正常呼吸方式，顺其自然地呼吸；腹式呼吸指通过横膈肌运动完成的呼吸方法，包含顺腹式呼吸与逆腹式呼吸；提肛呼吸指吸气时收提肛门及会阴部肌肉，呼气时放松肛门及会阴部肌肉；停闭呼吸指呼、吸之间或之后停止片刻再进行呼或吸的方式。

在一些实施例中，在选择呼吸模式后，还包括：

利用阵列式频谱感知雷达和雷达信息处理服务器，结合信号处理与频谱感知技术，包围式检测学员在静息状态下的身体表面微动信息，根据所述身体表面微动信息检测学员当前的呼吸方式是否为预先选择的呼吸模式，以进行呼吸方式的非接触式检测；

在学员当前的呼吸方式与预先选择的呼吸模式一致时，弹出导引术种类选择界面，以使学员进行导引术具体招式选择；

在学员当前的呼吸方式与预先选择的呼吸模式不一致时，语音提示学员调整呼吸方式，并再次进行呼吸方式检测。

需要说明的是，在学员选择呼吸模式后，本实施例利用阵列式频谱感知雷达5包围式(上、下、左、右、前、后)检测学员在静息状态下的身体表面微动信息，进行呼吸方式与呼吸状态的非接触式检测。

还需要说明的是，所述雷达信息处理服务器，通过接收所述阵列式频谱感知雷达5获取的身体表面微动信息，计算并反馈学员静息状态下的呼吸顺畅程度、呼吸方式准确程度以及呼吸频率等指标，生成静息状态检测结果与能否开始练习导引术的判断。

需要说明的是，检测出每一帧图像对应的手部关键点，还可以根据手部关键点识别学员的手势信息，通过与预存手势命令信息进行对比，实现系统各项功能的非接触式操作，包括实时控制系统的暂停、启动、结束以及更换导引术种类等；

在一些实施例中，选择呼吸模式和导引术具体招式时，执行：

采集学员的手势动作，并将所述手势动作与预先配置的呼吸模式对应的手势命令信息进行比对，若所述手势动作与某种呼吸方式对应的手势命令信息一致，则选择相应呼吸模式作为目标呼吸模式；

采集学员的手势动作，并将所述手势动作与预先配置的导引术类别对应的手势命令信息进行比对，若所述手势动作与某种导引术类别对应的手势命令信息一致，则选择相应导引术类别进行练习。

实施例4

在上述实施例的基础上，本实施例给出了一种导引术动作分析系统的具体实施方式，如附图4和附图5所示；

所述导引术动作分析系统包括全方位动作捕捉与追踪模块、人体关键点分析模块、导引术招式分类模块和综合分析模块，其中，

所述全方位动作捕捉与追踪模块，包括无标记点式动作捕捉设备3、以及设置在所述无标记点式动作捕捉设备3下方的第一支撑机构4(用于支撑动作捕捉设备)、以及设置在所述第一支撑机构4下方的全向移动底盘8、以及控制所述全向移动底盘8的运动控制单元；其中，所述无标记点式动作捕捉设备3用于采集学员练习动作的每一帧图像，所述运动控制单元用于调整所述全向移动底盘8的方位与角度，使所述无标记点式动作捕捉设备3始终处于学员正前方；

所述人体关键点分析模块，用于通过预先配置的卷积神经网络模型对每一帧图像进行分析，检测出每一帧图像对应的手部关键点和肢体关键点；还用于获取预先配置的综合点分析模型，基于所述综合点分析模型以及每一帧图像对应的手部关键点和肢体关键点，为每一帧图像计算并生成一个人体综合点；

所述导引术招式分类模块，用于采用预先配置的类别特征分析模型，并结合学员对应的骨向量夹角、人体综合点特征值和人体关键点特征值，计算出对应的类别特征计算结果；还用于根据所述类别特征计算结果和预先配置的标准类别特征结果之间的比对结果，确定学员所练习招式与标准招式之间的招式匹配结果；

所述综合分析模块，用于对每一帧图像对应的手部关键点和肢体关键点，与所述招式匹配结果相关联的标准关键点进行分析，获得关键点分析结果；其中，所述关键点分析结果包括人体关键点对应的空间向量模长差异、速度差异与加速度差异，所述标准关键点指的是预先配置的传承人的人体关键点；

所述综合分析模块，还用于对学员对应的骨向量夹角和所述招式匹配结果相关联的标准骨向量夹角进行对比，获得骨向量夹角差异；其中，所述标准骨向量夹角指的是预先配置的传承人的骨向量夹角；

所述综合分析模块，还用于在学员完成每一种招式的导引术练习后，将所有人体综合点在预先选定的学员图像上进行集中展示，得到每一种招式对应的人体综合点频率热图；对所述人体综合点频率热图与预先配置的标准综合点频率热图中的综合点进行分析，获得综合点分析结果；其中，所述标准综合点频率热图用于表示传承人对应的综合点分布位置，所述综合点分析结果包括人体综合点对应的空间向量模长差异、速度差异和加速度差异；

所述综合分析模块，还用于通过所述招式匹配结果、所述关键点分析结果、所述骨向量夹角差异和所述综合点分析结果，获得导引术动作分析结果。

需要说明的是，所述无标记点式动作捕捉设备3还可以获取学员肢体朝向方位与空间坐标，并构建学员与模块空间坐标关系；所述运动控制单元利用空间定位技术，驱动全向轮9，自动调整所述全向移动底盘8的方位与角度，使所述无标记点式动作捕捉设备3始终处于学员正前方，便于更加精确地捕获学员的肢体动作信息。

在一些实施例中，所述导引术动作分析系统还包括显示模块1，显示模块1通过第二支撑机构2安装在升降平台外壳6上，所述升降平台外壳6通过升降平台内壳7安装在全向移动底盘8上；所述显示模块1用于：

在每一帧图像中绘制出手部关键点、肢体关键点以及人体综合点，以进行人体动作信息可视化；

和/或，基于每一帧图像对应的人体综合点及采集时间，绘制出人体综合点轨迹；

和/或，显示学员与传承人对应的动作分屏对比信息，其中所述动作分屏对比信息包括骨向量夹角差异、每个人体关键点与人体综合点对应的空间向量模长差异、每个人体关键点与人体综合点对应的速度差异以及每个人体关键点与人体综合点对应的加速度差异。

需要说明的是，所述显示模块1还用于展示人体关键点和人体综合点序列数据信息在频域差异以及展示导引术动作评估报告等；

序列数据信息的频域信息可通过数字信号处理技术由时域信息转换获得，如使用离散傅里叶变换、小波变换、功率谱密度估计等，用于实现学员动作多维度精准评估与智能纠错，并结合相关性分析，获得学员与传承人动作的贴合度，得到评估结果，结果分为优、良、中、差四个等级。导引术动作评估报告包括招式匹配结果、关键点分析结果、骨向量夹角差异和综合点分析结果等，在学员完成动作并选择退出本次练习后单独展示。

在一些实施例中，所述导引术动作分析系统还包括人机交互模块，其用于：

采集学员的手势动作，并将所述手势动作与预先配置的呼吸模式对应的手势命令信息进行比对，若所述手势动作与某种呼吸方式对应的手势命令信息一致，则选择相应呼吸模式作为目标呼吸模式；其中所述呼吸模式包括自然呼吸、腹式呼吸、提肛呼吸以及停闭呼吸；

采集学员的手势动作，并将所述手势动作与预先配置的导引术类别对应的手势命令信息进行比对，若所述手势动作与某种导引术类别对应的手势命令信息一致，则选择相应导引术类别进行练习。

在一些实施例中，所述导引术动作分析系统还包括语音提示模块，其用于：在学员当前的呼吸方式与预先选择的呼吸模式不一致时，语音提示学员调整呼吸方式。

在一种具体实施方式中，系统各模块初始化并启动以后，等待学员做出系统启动手势进入呼吸模式选择系统。如果系统接收到启动指令，则弹出呼吸模式选择界面，由学员通过手势进行选择，包括自然呼吸、腹式呼吸、提肛呼吸以及停闭呼吸四种模式；

学员选择完毕后，系统开始对学员进行静息状态检测，判断学员呼吸方式和呼吸状态是否正确，并生成检测结果，同时结合语音播报进行提示，若不符合需学员及时进行调整或更换更加顺畅的呼吸方式；

如果学员的静息状态已达到系统要求，则弹出导引术种类选择界面，供学员选择，选择完成后，学员需跟随系统语音提示开始练习。同时，全方位动作捕捉与追踪模块开始自动捕获学员肢体动作信息，并不断调整全向移动底盘8的角度与方位，使本系统始终处于学员肢体正前方；

在学员练习过程中，实时展示学员肢体与手部动作及其模拟图像(手部关键点、肢体关键点以及人体综合点等)、导引术动作分析图像(学员与导引术传承人对应的动作分屏对比信息)，并可根据学员手势动作，实时控制系统的暂停、启动、结束以及更换导引术；

同时，导引术招式分类模块会实时进行学员所练招式名称的识别与分类，还可以根据不同招式采用不同分析方案。如果学员做出结束手势或已完成导引术练习，系统自动展示学员所练习导引术每一式的人体综合点轨迹及其频率热图，生成并显示所练习的动作评估报告，之后结束系统运行。

实施例5

在上述实施例的基础上，本实施例给出了一种可读存储介质，其上存储有指令，当由一个或多个处理器执行时，使得所述处理器执行如实施例1或2或3中的导引术动作分析方法。

本领域内的技术人员应当明白，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程序代码的计算机非瞬时性可读存储介质(包括但不限于磁盘存储器、v3D-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。应理解为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。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。