[发明专利]一种运动质量评价方法及系统

说明书

本发明公开了一种运动质量评价方法及系统。其中，所述方法包括：从人体关节点运动轨迹中提取出身体各个部位的局部运动模式，并建立对该运动模式进行判别的行为分类，进而根据该建立的对该运动模式进行判别的行为分类，建立基于人体关节点位移关联的姿态特征表示和质量评价模型，进而根据该建立的基于人体关节点位移关联的姿态特征表示和质量评价模型，对摄像头采集到的视频中的人体运动进行质量评分。通过上述方式，能够实现不需要人工对人体运动数据进行标注，能够准确反馈人体运动质量的评价信息。

技术领域

本发明涉及运动质量评价技术领域，尤其涉及一种运动质量评价方法及系统。

背景技术

在体育产业方面，运动质量评价技术可以使得运动员在摄像头下进行训练的同时实时获得动作质量的评分，可视化的反馈数据能够帮助运动员改进表现。基于该技术的运动辅助系统可以通过添加人体运动生理学约束，检测错误的姿势以防止运动过程造成的损伤，因此在竞技体育训练、体育教学和运动康复等相关领域有着广泛的应用前景。在基于内容的视频检索领域，搜索引擎不仅能够依据相似性度量值返回与查询条件相关的视频，还可以在运动质量评价算法的辅助下对检索出的视频进行排序，提供给用户更准确、更有效的检索体验。

在数十年来计算机视觉蓬勃发展的背景下，基于机器学习的人体行为识别和视频处理技术取得了较大的进展，如何对视频中的人体运动进行有效地评价受到人们越来越多的关注。目前运动质量评价技术主要依靠借鉴已有的行为识别、视频分割和图像/视频质量评估等提出的特征表示方案提取人体运动特征数据，并建立相应的回归模型实现对视频中的人体运动质量进行评价。

现有的运动质量评价方案的主要思路是首先采用局部特征检测算法从视频中提取出显著性特征点或兴趣点代表人体运动，然后运用手工设计的特征描述方式对兴趣点的空间特性、时间特性或时空特性进行描述；最后在特征空间中建立运动质量评分的线性回归模型。

然而现有的运动质量评价方案，将所有运动类别的特征表示和回归预测集成在一个评价函数中进行优化，因此验证过程只针对一到两个类别的运动数据，当增加运动类别时需要特定领域的专家对数据进行标注。此外当不同类别的运动模式存在较大差异时，采用单一一个评价函数进行评价容易受到样本数据分布的影响造成较大的近似误差。而且不同行为类别的相似姿态可能存在混淆，对关节点的位置反馈造成较大的偏差甚至产生不合理的反馈信息。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种运动质量评价方法及系统，能够实现不需要人工对人体运动数据进行标注，能够准确反馈人体运动质量的评价信息。

根据本发明的一个方面，提供一种运动质量评价方法，包括：

从人体关节点运动轨迹中提取出身体各个部位的局部运动模式，并建立对所述运动模式进行判别的行为分类；

根据所述建立的对所述运动模式进行判别的行为分类，建立基于人体关节点位移关联的姿态特征表示和质量评价模型；

根据所述建立的基于人体关节点位移关联的姿态特征表示和质量评价模型，对摄像头采集到的视频中的人体运动进行质量评分。

其中，在所述从人体关节点运动轨迹中提取出身体各个部位的局部运动模式，并建立对所述运动模式进行判别的行为分类之前，还包括：

采用OpenPose姿态估计方式，从视频中提取出人体关节点运动轨迹。

其中，所述从人体关节点运动轨迹中提取出身体各个部位的局部运动模式，并建立对所述运动模式进行判别的行为分类，包括：