[发明专利]基于深度摄像技术的速度与力量反馈设备与系统

权利要求书

1.基于深度摄像技术的速度与力量反馈设备，其特征在于：

支撑框架上安装有深度摄像机，深度摄像机与人机交互模块电脑电连接；

有一块有颜色或线条标识的训练区域，运动员站立在训练区域上；

负荷重量上安装有带颜色标识的重量片，运动员抓住负荷重量的接触点、运动员身上的动作关节点上安装颜色贴片。

2.如权利要求1所述的基于深度摄像技术的速度与力量反馈设备，其特征在于：人机交互模块电脑与路由器连接，通过路由器连接互联网，并通过互联网连接电脑、手机、云服务器。

3.如权利要求1所述的基于深度摄像技术的速度与力量反馈设备，其特征在于：深度摄像机包括近距离深度摄像机及远距离深度摄像机。

4.如权利要求1所述的基于深度摄像技术的速度与力量反馈设备，其特征在于：人机交互模块电脑为一个平板电脑，具有一个工控电脑与平板电脑以有线局域网、或无线局域网，或互联网电连接。

5.如权利要求1所述的基于深度摄像技术的速度与力量反馈设备，其特征在于：负荷重量为杠铃杆，重量片为杠铃片，杠铃杆两端安装有带颜色标识的杠铃片组合。

6.基于深度摄像技术的速度与力量反馈系统，其特征在于：

包括负荷重量捕获模块、动作关节点速度捕获模块、视频采集模块、训练模式捕获模块、人机交互模块、训练区域模块；

负荷重量捕获模块：

包括建模和识别模块，负荷重量上安装有带颜色标识的重量片，并预先通过深度摄像机采集重量片各种组合的颜色和3D形状信息，通过颜色识别和3D形状计算软件建立负荷重量数据模型库；运动员训练时，再由深度摄像机采集重量片各种组合的颜色和3D形状信息，与数据模型库数据比较识别负荷重量；

动作关节点速度捕获模块：

通过深度摄像机采集运动员的安装有颜色贴片的动作关节点的动态3D信息、移动轨迹，计算动作关节点、手握负荷重量接触点、负荷重量的速度信息，分析计算实时速度、平均速度、峰值速度、时长；并结合负荷重量捕获模块捕获的负荷重量计算实时功率、平均功率、峰值功率、做功值信息；

训练模式捕获模块：

通过深度摄像机预先采集运动员的各种训练模式姿态3D图像信息、建立姿态数据模型库；运动员训练时，通过训练模式比对识别软件将姿态图像数据与姿态数据模型库数据比较识别运动员的训练模式；

视频采集模块：

通过深度摄像机拍摄、存储运动员的训练动作视频；

训练区域模块：

是一块有颜色、或线条标识范围的平面训练区域，该平面在深度摄像机的有效拍摄范围之内；

人机交互模块：

由人机交互模块电脑的硬件及软件组成，实时展示训练实时和历史数据、视频；

上述信息、视频、数据库的数据存储在人机交互模块电脑中。

7.如权利要求6所述的基于深度摄像技术的速度与力量反馈系统，其特征在于：

还设有训练效果评价模块、训练计划模块、网络传输模块、本地或远程服务器模块；

将上述信息、视频、数据通过网络传输模块传输至与互联网连接的本地或远程服务器模块，利用服务器模块存储和计算能力，教练通过训练效果评价模块分析运动员的历史数据、评价训练效果，由训练计划模块根据训练效果制定训练计划，并将训练计划下发到人机交互模块；

运动员训练时，系统将训练计划数据与实际训练数据进行比较，并由人机交互模块展示运动员训练的符合度比例，提醒运动员改进训练动作。

8.如权利要求7所述的基于深度摄像技术的速度与力量反馈系统，其特征在于：

还具有用户端模块、管理端模块；

管理端模块由电脑的硬件及软件组成；

用户端模块由手机和软件组成；

用户端模块、管理端模块通过互联网与云服务器模块通讯；

用户端模块展示运动员历史训练数据、视频、教练制定的计划、训练效果评价；

教练通过管理端模块管理所述的运动员历史训练数据、视频，分析、评价运动员训练结果，为运动员制定运动计划。

9.如权利要求8所述的基于深度摄像技术的速度与力量反馈系统，其特征在于：

还具有运动干预闭环流程模块：

①、运动员根据教练制定的计划进行训练，通过基于深度摄像技术的速度与力量反馈系统捕获、计算运动员体能训练的肌肉能力的速度与力量指标、动作视频；

②、教练通过管理端模块、训练效果评价模块对运动员体能训练的肌肉能力的速度与力量指标、动作视频进行分析、评价，确定所属运动员训练效果；再通过管理端模块、训练计划模块编制、修正运动员的训练计划；

③、教练通过网络传输模块、本地或远程服务器模块，将运动员训练效果评价、训练计划下发到人机交互模块和用户端模块；

④、运动员根据教练所制定的训练计划进行训练；基于深度摄像技术的速度与力量反馈系统捕获、计算运动员体能训练的肌肉能力的速度与力量指标数据、动作视频，并将数据与训练计划模块下发的数据比较计算符合度比例值，在人机交互模块展示速度与力量指标、符合度比例值、动作视频；

⑤、运动员根据④的展示结果，改进训练动作，进行下一组训练；循环往复直至完成教练制定的计划；

⑥、教练重复③、运动员重复④，循环往复形成计划、训练、分析、评价、修改计划、训练的闭环体能训练的肌肉能力训练运动指导、干预流程。不断提高运动员的肌肉能力。