[发明专利]根据三维捕获的图像流来跟踪身体运动范围的方法和系统

说明书

技术领域

本发明一般地涉及提供改进的三维身体运动跟踪，具体地说，本发明涉及根据由一个或多个图像捕获设备捕获的一段时间内用户运动的三维图像流来预测用户的预定运动(projected movement)。

背景技术

锻炼是许多人每天或每周例行活动的一部分。不管是为了改善健康状况，从伤害中恢复，进行体育运动，还是为了达到某个既定的目标，当人们锻炼时，可以通过多种方法增加力量和活动范围，但是也有许多方法可导致人们受伤或阻碍活动范围的增加。即使在教练或物理治疗专家的监督下运动，人们仍可能会受伤。

因此，基于上述内容，需要一种计算机实现的方法、系统和程序产品来监视第一时刻的三维用户运动，监视其他时刻的三维用户运动的其他选择，并且从第一组用户运动和用户运动的其他选择来自动预测预定运动变化或运动量，以便帮助用户避免受伤，从伤害中恢复或者达到健康目标。

发明内容

因此，本发明提供了改进的对用户身体运动范围的跟踪。具体地说，本发明提供了根据由一个或多个图像捕获设备捕获的一段时间内用户运动的三维图像流来预测用户的预定运动。

在一个实施例中，一种计算机实现的方法、系统和程序产品包括：运动处理系统，用于捕获用户的第一三维运动，其中使用至少一个指向用户身体的图像捕获设备来确定所述三维运动，以及用于捕获所述用户的至少另一个三维运动，其中使用所述至少一个指向用户身体的图像捕获设备来确定所述至少另一个三维运动。预定运动系统根据所述用户的所述第一三维运动来预测运动基线并且根据所述用户的所述至少另一个三维运动来预测至少一个后续运动范围。根据所述运动基线与所述至少一个后续运动范围的比较，所述预定运动系统预测用户的预定运动，通过其可以建议进行调整以帮助用户避免受伤，从伤害中恢复或正确使用锻炼器材，通过其用户能够跟踪健身进度，并且通过其可以生成其他输出信号并将这些信号输出给用户、监视代理和医护人员。

所述运动处理系统可以使用立体图像设备来捕获用户的三维运动，以标识并跟踪用户至少一个身体部位的至少一个特定类型的三维运动。进而，所述运动处理系统可以在捕获的三维运动中标识至少一个身体运动特征，所述身体运动包括诸如面部表情、眼部动作、肌肉收缩以及皮肤表面特征变化之类的细粒度运动。

所述预定运动系统可以预测指示用户身体运动范围从所述运动基线到所述至少一个后续运动范围的下降或上升的预定运动。此外，所述预定运动系统可以预测指定了未来预测的用户身体运动范围的预定运动。

所述预定运动系统将预定运动转换为至少一个输出信号以输出到输出设备或其他系统处的用户，或者输出到其他系统处的监视代理。此外，所述预定运动系统对将输出信号输出到选定输出设备和系统进行控制。

附图说明

在所附权利要求中说明了被认为是本发明特性的新颖特征。当结合附图阅读时，通过参考以下对示例性实施例的详细说明，可以最佳地理解发明本身以及优选使用方式，进一步的目的和优点，这些附图是：

图1是示出运动处理方法、系统和程序产品中的信息流的方块图；

图2是示出了其中3D对象检测器捕获和生成代表捕获的用户运动的3D对象属性的环境实例的方块图；

图3是示出了用于生成3D对象属性以使运动解释器能够从3D对象属性解释用户运动类型和特征的3D对象检测器系统的一个实施例的方块图；

图4是示出了运动解释器系统的一个实施例的方块图；

图5是示出了其中可以实现本发明的计算系统的一个实施例的方块图；

图6是示出了其中可以实现启用了运动的预定运动方法、系统和程序产品的分布式网络环境的一个实例的方块图；

图7是示出了预测用户运动的运动解释器系统的实施方式的一个实例的方块图，其中启用了运动的预定运动系统根据所述用户运动来预测用户的预定运动；

图8是示出了向监视代理系统提供预定运动报告的一个实例的方块图；

图9是示出了从预定运动接收触觉反馈的可检测触觉反馈设备的一个实例的示意图；

图10是示出了同时监视和预测多个用户的预定运动的预定运动系统的一个实例的示意图；

图11是示出通过百分比概率预测运动类型和特征的运动处理系统的过程和程序的高级逻辑流程图；

图12是示出了通过跟踪图像流内的对象和其他传感数据并且生成代表运动的被跟踪对象的3D对象属性来检测运动的对象检测控制器的过程和程序的高级逻辑流程图；

图13是示出了根据跟踪的3D对象属性来预测运动的过程和程序的高级逻辑流程图；以及