[发明专利]基于人脸识别和人体姿态估计的引体向上测试系统

说明书

本发明公开了基于人脸识别和人体姿态估计的引体向上测试系统，目的是解决引体向上测试中准确计数和防作弊问题。本发明由摄像头、摄像头支柱、引体向上考核器、引体向上考核器支柱组成。引体向上考核器由主板机盒、显示屏、总开关、电源组件和主板组成。主板机盒容纳主板、电源组件，安装显示屏、总开关；主板上装有由采集模块、新建录入模块、身份对比模块、计数模块、显示模块和数据库组成的引体向上软件；新建录入模块、身份对比模块采用人脸识别算法进行人脸识别，计数模块采用人体姿态估计算法估计人体姿态，通过被测人员双腕、鼻子和脖子的视频帧像素坐标对引体向上计数。本发明设计合理，能准确检测引体向上个数且防止替考。

技术领域

本发明涉及一种测试系统，尤其涉及一种能够准确测定引体向上并且防作弊的引体向上测试系统。

背景技术

目前引体向上的日常训练考核，通常的组织方式是安排监考员一对一进行，需要监考员人工核对测试人员姓名证件等信息，而后在测试中观察测试人员的下巴与单杠的位置关系来判断引体向上动作是否达标。这种人工计数的方法在测试过程中效率不高，费时费力，长时间性、反复性容易导致监考员疲惫，对标准动作把握不牢，难以客观公正地记录成绩。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种基于人脸识别和人体姿态估计的引体向上测试系统，解决引体向上测试中准确计数和防作弊的问题；既能通过姿态识别判断双腕、鼻子和脖子的位置信息判断引体向上是否标准，达到准确计数的目的，又能通过人脸识别来鉴别身份，达到防止替考的目的。

本发明的技术方案是:

一种基于人脸识别和人体姿态估计的引体向上测试系统，由摄像头、摄像头支柱、引体向上考核器、引体向上考核器支柱组成。

摄像头选用30万像素、最大分辨率为640像素*480像素的摄像头，安装在摄像头支柱顶端，通过电缆与引体向上考核器相连，用于获取视频帧，包括人脸信息和人体姿态信息，将视频帧发送给引体向上考核器；

摄像头支柱由底盘和支撑杆组成，支撑杆采用胶黏剂黏在底盘上。底盘为圆台形，下底面半径为R1，R1＝10～15cm，上底面半径为R2，R2＝0.5～1cm，厚度为H1，H1＝2～3cm，由金属材质制成，用于将支撑杆固定在地面上，保持支撑杆的平稳；所述支撑杆为圆柱形，半径为R3，R3＝0.5～1cm，高度为H2，H2＝1.5～2m，由塑料材质制成，用于支撑摄像头。

引体向上考核器支柱由四根圆柱组成，每根圆柱半径为R4，R4＝0.5～1cm，高度为H3，H3＝2～3cm，由塑料材质制成，用于支撑引体向上考核器。

引体向上考核器由主板机盒、显示屏、总开关、电源组件和主板组成。引体向上考核器的下底面四个角开有圆形通孔，引体向上考核器通过这4个圆形通孔采用卡扣方式连接在引体向上考核器支柱的顶端。

所述主板机盒为矩形盒子，长为a，宽为b，厚度为H3，a＝15～20cm，b＝10～15cm，H4＝3～5cm，由塑料材质制成，用于容纳主板、电源组件，安装显示屏、总开关；主板机盒的正面上挖有凹槽，凹槽深度为H5，满足0.5cm≤H5H4，凹槽的长度和宽度与显示屏的长度和宽度相匹配，满足正好可以嵌入显示屏。

所述显示屏为触控液晶屏，与主板相连。当引体向上考核器通电后显示屏上显示新建录入、身份对比、引体向上计数三个触控按钮，用于开启新建录入、身份对比、引体向上计数三项工作界面，并根据从显示模块接收的提示显示实时信息，包括实时视频帧、人员信息、标准引体向上个数信息；

所述总开关安装在主板机盒除显示屏以外的任意位置，为了美观和使用方便，一般安装在主板机盒的侧面或显示屏的同一面上，与电源组件相连，用于开启电源组件。

所述电源组件为锂电池，电源组件的输出电压为12V，集成在主板机盒内，与总开关和主板相连，用于为基于人脸识别和姿态识别的引体向上测试系统供电。