[发明专利]一种基于大数据的学校体育测试智能实时监测管理系统

权利要求书

1.一种基于大数据的学校体育测试智能实时监测管理系统，其特征在于：包括指纹采集模块、指纹预处理模块、身份识别匹配模块、人工输入模块、形体参数评判模块、合格计数统计模块、成绩统计分析模块、图像回查分析模块、违规检测模块、存储数据库、分析服务器和显示终端；

所述指纹预处理模块与指纹采集模块连接，身份识别匹配模块与指纹预处理模块连接，存储数据库与人工输入模块连接，合格计数统计模块与形体参数评判模块和存储数据库连接，图像回查分析模块与形体参数评判模块连接，分析服务器与合格计数统计模块和图像回查分析模块连接，成绩统计分析模块与分析服务器和存储数据库连接，显示终端与身份识别匹配模块和成绩统计分析模块连接，违规检测模块与成绩统计分析模块连接；

所述指纹采集模块包括指纹采集器，用于对仰卧起坐考试的学生进行指纹采集，并将采集的指纹图像进行存储并发送至指纹预处理模块；

所述指纹预处理模块，用于接收指纹采集模块发送的指纹图像，并对接收的指纹图像进行灰度变换、分割、均衡化、增强、细化处理操作，得到预处理后的指纹图像，发送至身份识别匹配模块；

所述身份识别匹配模块，用于接收指纹预处理模块发送的预处理后的指纹图像，并获取指纹的脊线数据，从指纹的脊线数据中，提取指纹识别所需的特征点，与存储数据库里的所有学生指纹进行逐一匹配，判断是否为相同指纹，通过指纹特征分析比对后确定该指纹图像对应的学生身份信息编号，并将学生的身份信息编号发送至显示终端；

所述人工输入模块，用于人工输入仰卧起坐考试成绩各档次级别对应的学生在规定测试时间内完成的仰卧起坐合格次数，并发送至存储数据库；

所述存储数据库，用于存储学校所有学生指纹及每个指纹对应的学生身份信息编号，存储学生成绩各档次级别对应的学生在规定测试时间内完成的仰卧起坐合格次数，存储预设的仰卧角度标准阈值和双脚离地倾角标准阈值；

所述形体参数评判模块，包括仰卧角度检测评判单元和双脚离地倾角检测评判单元，用于对学生进行仰卧起坐测试时的形体参数合格性进行评判；

所述仰卧角度检测评判单元，用于检测学生进行单次仰卧起坐时，腹肌将身体向上拉起时，背部身体与水平面的仰卧角，记为仰卧角度检测评判单元中采用定时器模块和计数器模块统计该学生在规定测试时间内完成的仰卧起坐次数，构成仰卧角度次数集合表示为第j次仰卧起坐的仰卧角度值，n表示为该学生在规定测试时间内完成的仰卧起坐次数，对每次仰卧起坐的仰卧角度与预设的仰卧角度标准阈值进行比较，若小于预设的仰卧角度标准阈值，则判定该次仰卧起坐的仰卧角度不合格，并利用摄像设备采集不合格形体图像，发送至图像回查分析模块，通过对仰卧角度次数集合中每次仰卧起坐的仰卧角度进行是否合格判定，其判定结果构成仰卧角度合格性判定集合表示为第j次仰卧起坐的仰卧角度的合格性判定，w等于p1,p2,p1表示合格，p2表示不合格，仰卧角度检测评判单元将仰卧角度合格性判定集合发送至合格计数统计模块；

所述双脚离地倾角检测单元，用于检测学生进行单次仰卧起坐时的双脚与水平地面的倾角，记为ω，采用定时器和计数器统计该学生在规定测试时间内完成的仰卧起坐次数，构成双脚离地倾角次数集合Ω(ω1,ω2,...,ωj,...ωn)，ωj表示为第j次仰卧起坐的双脚离地倾角值，n表示为该学生在规定测试时间内完成的仰卧起坐次数，对每次仰卧起坐的双脚离地倾角与预设的双脚离地倾角标准阈值进行比较，若大于预设的双脚离地倾角标准阈值，则判定该次仰卧起坐的双脚离地倾角不合格,并利用摄像设备采集不合格形体图像，发送至图像回查分析模块，通过对双脚离地倾角次数集合中每次仰卧起坐的双脚离地倾角进行是否合格判定，其判定结果构成双脚离地倾角合格性判定集合Ω_w(ω_w1,ω_w2,...,ω_wj,...ω_wn)，ω_wj表示为第j次仰卧起坐的双脚离地倾角的合格性判定，w等于p1,p2,p1表示合格，p2表示不合格，双脚离地倾角检测单元将双脚离地倾角合格性判定集合发送至合格计数统计模块；

所述合格计数统计模块，用于接收仰卧角度检测单元发送的仰卧角度合格性判定集合和双脚离地倾角检测单元发送的双脚离地倾角合格性判定集合，并进行组合，构成仰卧起坐综合合格性判定集合表示为该学生第j次仰卧起坐综合合格性判定，当每次仰卧起坐的仰卧角度和双脚离地倾角同时合格时，即为时，该次仰卧起坐合格，反之，该次仰卧起坐不合格，合格计数统计模块对该学生在规定测试时间内完成的总体仰卧起坐次数中合格的次数进行累加并发送至分析服务器；

所述图像回查分析模块，用于接收仰卧角度检测单元和双脚离地倾角检测单元发送的不合格形体图像，并对不合格形体图像进行分析，与预设的仰卧角度标准阈值和双脚离地倾角标准阈值再次进行对比，判断该不合格形体图像中仰卧角度和双脚离地倾角是否为不合格，并将判断结果发送至分析服务器；

所述分析服务器，用于接收合格计数统计模块发送的该学生在规定测试时间内完成的仰卧起坐合格次数和图像回查分析模块发送的对不合格形体图像的判断结果，根据接收的不合格形体图像的合格性判断结果对该学生在测试规定时间内完成的仰卧起坐合格次数进行修正，得到修正后的仰卧起坐合格次数，并发送至成绩统计分析模块；

所述成绩统计分析模块，用于接收分析服务器发送的该学生在规定测试时间内修正后的仰卧起坐合格次数，提取存储数据库中各档次成绩级别对应的学生在规定测试时间内完成的仰卧起坐合格次数，筛选该学生修正后仰卧起坐的合格次数对应的档次级别，并发送至显示终端；

所述显示终端，用于接收身份识别匹配模块发送的学生身份信息编号和成绩统计分析模块发送的各学生的仰卧起坐成绩档次，并将各学生的身份信息编号对应其仰卧起坐成绩档次同时进行显示。