专利名称：一种瑜珈动作识别方法及系统的利记博彩app
技术领域：
本发明属于计算机应用领域，更具体地说，涉及一种瑜珈动作识别方法及系统。
背景技术：
随着计算机应用技术的飞速发展，人们进行瑜珈健身的方式也发生了巨大的变 化人们不需要去特定的健身场所健身，只需要在虚拟健身大厅里选择瑜珈项目，程序通过 计算机平台接入视频平台面向用户，播放的瑜珈视频可以是真人录像也可以是虚拟形象， 到需要用户作出相应动作时数据采集设备对用户的运动信息进行采集，并将采集到的运动 数据送入计算机进行计算分析，显示检测结果，根据检测结果决定下一步程序，如不标准可 提示相应注意要求等。目前一些利用动作进行识别控制的方法都是基于传统的图像识别方法，通过摄像 头拍摄人体的行为姿态或动作，对拍摄的图像进行分析处理，利用相应的识别算法进行识 别，判断出人体的行为姿态或动作。此种方法一方面需要相当大的存储空间以存放拍摄的 图像，另一方面也需要非常优化的算法来精确识别人体姿态或动作。针对上述传统方法的缺陷，发展了一种基于加速度传感器来识别人手动作的方式。 该技术使用了加速度传感器和陀螺仪，一般是将加速度传感器和陀螺仪放置在手柄中。其中 加速度传感器用于捕获人体运动的加速度信息，陀螺仪用于捕获人体运动的方向信息，采集 硬件视频摄像头对加速度传感器和陀螺仪产生的数据进行采集，并送给终端计算机做处理。任天堂公司的Wii Sport产品采用了实时捕捉人体运动信息的技术，该公司产品 的手柄里面包含了重力传感器、陀螺仪这两个主要设备。其中重力传感器用于捕获人体运 动的加速度信息，陀螺仪用于捕获人体运动的方向信息。通过蓝牙信号，可以将加速度信息 和运动方向信息传递给终端计算机，终端计算机通过加速度信息和运动方向信息就可以建 模人体运动的动作。现有的瑜珈动作识别技术中使用了加速度传感器和陀螺仪，一般是将加速度传感 器和陀螺仪放置在手柄中，由手柄发送手部运动的数据，此种方式存在多方面问题，比如1、不能进行身体位置多个部位的跟踪，因此也就无法对娱乐健身者的整体身体运 动做出分析；2、发送的只有运动信息而无空间位置坐标信息，因此不能真实的反应出人体的运 动情况；3、由于无人体部位的空间位置坐标信息，因此不能对人体部位运动轨迹进行跟 踪，更无法对人体姿态进行定位和描述。因此，需要一种能提供空间位置信息，且能记录下跟踪部位轨迹，对人体姿态进行 定位，更真实反映人体运动情况的方案，来克服现有技术中存在的上述缺陷。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，针对现有瑜珈动作识别技术中实时捕捉人体运动信息技术时不能进行身体位置多个部位的跟踪、无空间位置坐标信息而不能对人体部位 运动轨迹进行跟踪的问题，提供一种瑜珈动作识别方法及系统。本发明解决其技术问题所采用的方案是对人体身上设置的多个跟踪点在不同时 刻的空间位置数据进行采集；根据不同动作要求选择预定的计算方法，对空间位置数据计 算所述多个跟踪点之间相对空间距离或相对角度或相对空间距离和角度；根据动作数据库 预先存储的瑜珈标准动作数据及其判断标准，判断计算出的数据是否符合瑜珈标准；对判 断结果进行输出提示。本发明提供了一种瑜珈动作识别方法，包括以下步骤Si)采集人体身上设置的多个跟踪点在不同时刻的空间位置数据；S2)根据多个跟踪点的空间位置数据计算它们之间的相对空间位置关系；S3)根据动作数据库存储的标准动作数据及其判断标准，对S2计算出的数据进行 合格性判断；S4)对判断结果进行输出提示。步骤Sl在采集动作数据时，还包括人体身上设置的跟踪点在头部、双手、腰部、 手脚上，共设置有六个跟踪点，且头部和双手上的三个跟踪点上半身一组跟踪点，腰部和双 脚上的三个跟踪点为下半身一组跟踪点，跟踪点上都使用了加速度传感器和陀螺仪的设 备。视频采集到的数据都是以三元组(x，y，z)三维坐标的方式保存，水平右手方向为χ轴， 竖直方向为y轴，与视频采集正对的方向为Z轴，且每秒提供30组数据，这种高频率的信息 采集可以得到很精确的位置信息。步骤S2中计算跟踪点之间的相对空间位置关系的计算方法包括相对距离的计 算方法、相对角度的计算方法和相对距离与相对角度的组合的计算方法；相对角度的计算 方法包括跟踪点连线的平面投影角度的计算方法或者跟踪点连线之间的相对夹角的计算 方法。计算方法对人体的上半身和下半身是分开计算的，上半身的三个采集点构成一个空 间三角形，下半身的三个采集点构成另一个空间三角形。从几何学可以得知三条边只要不存在共线就可以构造唯一的三角形，也就是说可 以证明形状一定是固定的，因为人的具体位置是可以移动的，高矮也是有所区别，但是人的 各身体部分的相对位置是稳定的，所以在一些动作上我们只需检测相对位置就可以了。此 时步骤S2对简单动作采用相对距离的判定方法计算空间两点之间的距离，点A(Xa，Ya,
za)，点 B (xb, Yb, Zb)，通过
权利要求
一种基于计算机的瑜珈动作识别方法，其特征在于，包括以下步骤S1)采集人体身上设置的多个跟踪点在不同时刻的空间位置数据；S2)根据多个跟踪点的空间位置数据计算它们之间的相对空间位置关系；S3)根据动作数据库存储的标准动作数据及其判断标准，对S2计算出的数据进行合格性判断；S4)对判断结果进行输出提示。
2.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤S1中多个跟踪点分为两组头部和 双手上的三个跟踪点为上半身跟踪点，腰部和双脚上的三个跟踪点为下半身跟踪点。
3.如权利要求2所述方法，其特征在于，所述步骤S2中的所述相对空间位置关系包括 相对距离、相对角度或者所述相对距离与所述相对角度的组合。
4.如权利要求3所述方法，其特征在于，所述相对距离的计算方法，是计算上半身三个 跟踪点中任两点的距离或计算下半身三个跟踪点中任两点的相对距离方法点(Xa，Ya，Za)与点(Xb，Yb，Zb)之间相对距离 S 计算为S
5.如权利要求3所述方法，其特征在于，所述相对角度包括所述跟踪点连线的平面投 影角度或者所述跟踪点连线之间的相对夹角。
6.如权利要求5所述方法，其特征在于，所述平面投影角度的计算方法为，上半身三个 跟踪点中任两点的连线或下半身三个跟踪点中任两点的连线L，投影到参考平面上，得到直 线L1，直线L1与所述参考平面的参考轴会形成一定的夹角，此夹角也即此两点所代表的身 体部位在该参考平面上的投影角度。
7.如权利要求5所述方法，其特征在于，所述相对夹角的计算方法，是计算上半身三个 跟踪点形成的空间三角形的三个夹角或计算下半身三个跟踪点形成的空间三角形的三个 夹角的方法，由余弦定理来判断相对夹角C = arccos [ (a2+b2-c2) /2bc]，C为任一空间三角 形的任一角，a、b、c为相应的空间三角形的三边空间距离。
8.如权利要求3所述方法，其特征在于，所述相对距离与所述相对角度的组合的计算 方法包括如下步骤561)相对距离的计算计算上半身三个跟踪点中任两点的距离或计算下半身三个 跟踪点中任两点的相对距离方法点(Xa，Ya，Za)与点(Xb，Yb，Zb)之间相对距离S计算为
9.如权利要求2所述方法，其特征在于，所述步骤S4中对判断结果输出进一步包括 在S3判断动作是否合格的基础上，根据不同动作要求的保持时间，计算每组跟踪点的平均 方差和姿态保持的时间，对动作给予一个评价值。
10. 一种瑜珈动作识别系统，其特征在于，包括 动作数据库用于存储表示瑜珈标准动作的数据及其判断标准； 基于视频采样的点数据采集单元用于对人体身上设置的多跟踪点各个时刻的空间位 置点数据进行采集，并将采集到的运动数据送入计算单元；计算单元根据多个跟踪点的空间位置数据计算出它们之间的相对空间位置关系，并 将计算后数据送入分析单元；分析单元根据动作数据库存储的标准动作数据及其判断标准对计算后数据做判断， 并将判断结果送入输出单元；输出单元用于对判断结果进行输出提示。
全文摘要
一种基于计算机的瑜珈动作识别方法，包括以下步骤对人体身上设置的多个跟踪点在不同时刻的空间位置数据进行采集；根据多个跟踪点的空间位置数据计算它们之间的相对空间位置关系；根据动作数据库预先存储的瑜珈标准动作数据及其判断标准对计算后数据做合格性判断；对判断结果进行输出提示。本发明还公开了使用上述方法的系统。利用本发明公开的方法和系统，可以在采集用户做瑜珈时各个时刻各跟踪部位的空间位置信息基础上，及时记录其运动轨迹，判定人体姿态与瑜珈动作之间的关系，通过多个跟踪点对瑜珈动作的形体进行定位、描述，更真实地反应人体做瑜珈运动的情况。
文档编号G06K9/00GK101996311SQ20091010954
公开日2011年3月30日 申请日期2009年8月10日 优先权日2009年8月10日
发明者李 浩, 林洋, 王跃, 甘泉 申请人:深圳泰山在线科技有限公司