[发明专利]一种基于智能目标识别的跳绳计数方法

说明书

本发明公开了一种基于智能目标识别的跳绳计数方法，属于智能健身运动技术领域，包括：1)获取跳绳动作的原始视频数据，从原始视频数据中提取出图像数据和音频数据；2)对图像数据进行单帧处理，得到一组顺序排列的单帧图像；3)确定每帧图像中跳绳的人的人脸区域，并取出人脸区域的中心点高度坐标；4)获取中心点高度坐标随时间变化的曲线，采用过零计数法得到跳绳的人的跳跃次数；5)提取音频的采样频率，绘制以时间为横坐标的音频波形图，并采用互相关系数法计算跳绳次数；6)融合视频和音频信息来判断是否为有效的跳绳次数，如果是有效的跳绳次数，则计数加1，不是有效跳绳则不计数；7)输出并显示计数结果。

技术领域

本发明涉及智能健身运动设备技术领域，具体地说，涉及一种基于智能目标识别的跳绳计数方法。

背景技术

跳绳是一项老少皆宜的全身性有氧健身运动、极佳的健体运动。它除了拥有运动的一般益处外，更有很多独特的优点。跳绳每半小时消耗热量约四百卡，能有效训练个人的反应和耐力，有助保持个人体态健美和协调性，对心肺系统等各种脏器、协调性、姿态、减肥等都有相当大的帮助。

随着科技的不断发展，手环或者手表上的运动算法种类越来越多。运动算法，起源于21世纪初，是通过传感器获取手环或者手表上的实时数据，然后将数据进行处理和计算，然后显示在当前的手环或者手表上，使佩戴人员能够清楚地获取运动信息，如用户的运动轨迹及步数。

公布号为CN108744471A的中国专利文献公开了一种基于手环的跳绳计数方法，根据安装于手环上的传感器获取用户跳绳数据；对跳绳数据在X轴和Y轴方向上分别进行分周期处理；将X轴上的当前周期与上一个周期进行比较，及将Y轴上的当前周期与上一个周期进行比较；根据X轴上的比较结果计算跳绳次数或根据Y轴上的比较结果计算跳绳次数。因而，在X轴上的比较结果出来后，可只根据X轴上的比较结果计算跳绳次数，同理，在Y轴上的比较结果出来后，可只根据Y轴上的比较结果计算跳绳次数。即通过将X轴及Y轴的数据进行分周期处理后，能够根据比较结果计算出跳绳次数。但是，该方法存在计数不准的问题。

发明内容

本发明的目的为提供一种基于智能目标识别的跳绳计数方法，通过对人在跳绳过程中人脸位置中心高度位置的高低变化，并结合跳绳声音信息来计算跳绳的次数，从而实现对跳绳进行自动精确计数。

为了实现上述目的，本发明提供的基于智能目标识别的跳绳计数方法包括以下步骤：

1)获取跳绳动作的原始视频数据，从原始视频数据中提取出图像数据和音频数据；

2)对图像数据进行单帧处理，得到一组顺序排列的单帧图像；

3)确定每帧图像中跳绳的人的人脸区域，并取出人脸区域的中心点高度坐标；

4)获取中心点高度坐标随时间变化的曲线，采用过零计数法得到跳绳的人的跳跃次数；

5)提取音频的采样频率，绘制以时间为横坐标的音频波形图，并采用互相关系数法计算跳绳次数；

6)融合视频和音频信息来判断是否为有效的跳绳次数，如果是有效的跳绳次数，则计数加1，不是有效跳绳则不计数；

7)输出并显示计数结果。

上述技术方案中，可利用高清摄录设备(如：智能手机等)，从一定的角度、合适的距离，对包括跳绳人在内的整个跳绳过程进行录制，录制过程中要求跳绳的人进行原地跳绳(在跳绳时不做大范围的前后左右的水平移动)。获得相对稳定的视频图像后，对视频信息进行处理，再对获得的图像数据进行分析后对跳绳次数进行判断，同时利用视频中的音频信息进行跳绳计数，最后结合视频及音频信息综合计算后确定跳绳次数。该方法通过识别人脸所在的位置以及绳子接触地面的声音来达到判断跳绳的次数，不仅准确还可以判断连跳等比较特殊的跳绳次数，而且视频可以回塑，具有很好的应用价值。