[发明专利]基于关节关键点的运动姿态伤害预防方法、系统和存储介质在审

专利信息
申请号: 202011244462.X 申请日: 2020-11-10
公开(公告)号: CN112370048A 公开(公告)日: 2021-02-19
发明(设计)人: 王佩佩;章小奇;姚琪琪;成曦;骆冰清 申请(专利权)人: 南京紫金体育产业股份有限公司;南京邮电大学
主分类号: A61B5/11 分类号: A61B5/11;G06K9/62;A61B5/00;G06N3/04;G06N3/08
代理公司: 江苏圣典律师事务所 32237 代理人: 张芳
地址: 210009 江*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 基于 关节 关键 运动 姿态 伤害 预防 方法 系统 存储 介质
【说明书】:

本发明公开了基于关节关键点的运动姿态伤害预防方法、系统和存储介质,其中方法包括,获取人体关节关键点的加速度数据,进而得到关键点在这一时刻的姿态特征;利用姿态识别模型对姿态特征进行姿态识别,判断是否符合预设的运动项目,若不符合则作出运动项目不匹配示警;确定当前运动姿态所属的运动项目后,将当前运动姿态的示警特征与预设阈值进行比较,在运动方向上对下一时刻的运动姿态进行预判,根据预判结果对错误的运动动作作出示警。本发明采用以人体关节特征作为神经网络训练特征数据的方法,有效降低了特征数据的数据量,减少了计算量,加快了计算效率。

技术领域

本发明属于人工智能技术领域,特别涉及一种基于关节关键点的运动姿态伤害预防方法、系统和存储介质。

背景技术

随着人民生活水平的提高,经济的发展,健身人群数量的迅速增加,推进智慧体育应用,推动体育产业转型、促进体育消费升级是市场的需求。体育健身者对体育场馆设备提出了新要求,要进一步实现场馆的智能化、信息化,业务数字化、互联网化,融入更多智能硬件,才能提高群众消费锻炼体验,提升客户满意度。除了提供健身运动场所外,应该根据用户的需求,基于用户运动姿态提供智能化实时指导,该发明能够对用户错误的运动姿态提出警示,避免由于训练水平不够、动作不正确导致的运动伤害,提升消费者的使用效果,优化用户体验。

穿戴式的人体姿态系统是通过布置的节点来获取人体姿态信息,多个监测节点组成网络,协同配合实现人体姿态监测,是通过非视觉手段实现人体姿态识别的技术。

随着微机械电子MEMS(Micro-lectro-Mechanical Sensor)的技术和半导体技术发展,加速度传感器的微型化、智能化,使其在人体运动信息识别中得到了更广泛的应用。基于MEMS技术的加速度传感器ADXL330,是美国模拟器件公司生产的一款集成在单芯片上的小尺寸、薄型、低功耗、完全3轴的加速度传感器,内置信号调理电压输出电路,加速度范围土3g,它可以在倾斜检测中测量静态加速度,也可以测量运动、冲击或震动引起的运动加速度,在很多领域都有广泛的应用。

申请号为201611026222.6,名为“人体姿态识别方法及人体姿态识别装置”的中国发明专利申请公开了一种人体姿态识别方法,通过采集智能终端的加速度数据,基于采集到的所述智能终端的加速度数据获取特征信息,并将获取的所述特征信息输入已训练好的人体姿态识别模型,得到人体姿态识别结果。由于人体姿态识别模型是基于预设的特征信息训练集和分类算法训练得到,因此,通过将获取的特征信息输入已训练好的人体姿态识别模型,即可实现对人体姿态的识别,从而实现了基于加速度数据的非视觉手段的人体姿态识别。

上述基于加速度数据的人体姿态识别方法通过采集智能终端的加速度数据,将加速度数据的变化幅度作为特征信息,智能终端任意放置,加速度数据无针对性,为用户整体动作变化幅度,因此仅能识别整体姿态的动作趋势,如跑、走或者静止,能够识别的姿态种类较少,且无法对于身体具体部位或关节的姿态进行识别。当智能终端与用户的惯性系不贴合时,对加速度变化幅度影响较大,特征信息识别准确率较低。

发明内容

为了解决现有技术中的上述缺陷,本发明提供一种基于关节关键点的运动姿态伤害预防方法、系统和存储介质,具有运动特征的针对性,识别种类较多,同时简化了特征描述,提高了模型对比的时效性。

本发明一方面,提供一种基于关节关键点的运动姿态伤害预防方法,包括以下步骤,

获取人体关节关键点的加速度数据,进而得到所述人体关节关键点在这一时刻的姿态特征;

利用姿态识别模型对所述姿态特征进行姿态识别,判断是否符合预设的运动项目,若不符合则作出运动项目不匹配示警,符合则继续执行以下步骤;

确定当前运动姿态所属的运动项目后,将当前运动姿态的示警特征与预设阈值进行比较,在运动方向上对下一时刻的运动姿态进行预判,根据预判结果对错误的运动动作作出示警。

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