[发明专利]一种虚拟游泳健身装置

权利要求书

1.一种虚拟游泳健身装置，其特征在于：包括支撑架、悬吊结构、摄像头、定位球组、VR头显和电脑六个部分，所述支撑架为空心方形结构，支撑架上方设有固定杆，所述悬吊结构连接在固定杆下方，测试人员趴在悬吊结构上，所述定位球组固定在VR头显上，测试人员佩戴VR头显，定位球组与测试人员头部相对位姿固定，支撑架上方固定有摄像头，所述摄像头对准定位球组，所述电脑连接摄像头。

2.根据权利要求1所述的一种虚拟游泳健身装置，其特征在于：支撑架由短横梁、立杆、长横梁组成的长方形框架结构；在支撑架各个面的拐角处设有短斜撑与长斜撑。

3.根据权利要求1所述的一种虚拟游泳健身装置，其特征在于：支撑架上方设有至少3根固定杆，所述悬吊结构由有弹性的粗拉力绳、细拉力绳、尼龙绳和柔性托板组成，所述粗拉力绳与中间的固定杆连接，每组粗拉力绳与柔性托板通过尼龙绳连接，所述细拉力绳分别与两侧的固定杆连接，测试人员的胸腹部趴在柔性托板上，双膝和双臂与细拉力绳与相连。

4.根据权利要求3所述的一种虚拟游泳健身装置，其特征在于：所述尼龙绳长度可调节。

5.根据权利要求1所述的一种虚拟游泳健身装置，其特征在于：定位球组由四种不同颜色的小球连接而成。

6.根据权利要求1所述的一种虚拟游泳健身装置，其特征在于：所述虚拟游泳健身装置的使用方法是：虚拟游泳前，先采用高斯背景建模方法，对基本固定的背景物体建立背景模型，测试人员划动双手游泳时，可借助背景模型提取出运动物体的前景掩模，将前景掩模与彩色实时图像作与运算得到运动彩色图像，对运动彩色图像进行颜色空间转换，由RGB颜色空间转换为HSV颜色空间，HSV模型用色调、饱和度和明度三个分量来表示颜色， HSV模型中的色调H值唯一确定了颜色的种类，在HSV颜色空间中对彩色运动图像以不同H值范围进行阈值分割，再对各小球的二值化图像分别进行霍夫圆变换运算，得到不同颜色小球球心的图像坐标，最后利用各球心图像坐标和空间坐标之间的对应关系，解PNP问题，得出定位球组相对于相机坐标系的旋转平移矩阵，即可得到头部位姿，系统依据该头部位姿数据更新VR头显中的视场影像，即可使其产生在水中游泳前行的感觉。