[发明专利]基于三维相机的跑步安全监测和指导方法和设备

权利要求书

1.一种基于三维相机的跑步安全监测和指导方法，包括步骤：

S1，通过三维相机获取目标运动者的运动图像和/或视频数据；

S2，计算所述目标运动者的三维位置信息；

S3，建立运动安全范围；

S4，将所述目标运动者在某一时刻或预设时间段内的人体三维位置信息与建立的所述运动安全范围进行比较；以及

S5，基于比较结果，向所述目标运动者提供反馈和/或调整跑步机模式。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述三维相机包括以下中的至少一种：时间飞行相机、结构光相机和双目相机。

3.根据权利要求1所述的方法，其中S2还包括：

a)设定感兴趣的三维空间区域，所述感兴趣的三维空间区域从通过所述三维相机获取的三维数据信息中选择；以及

b)从所述运动图像和/或视频数据中提取出所述目标运动者的位置信息。

4.根据权利要求1所述的方法，其中S2还包括以下中的至少一个：

a)根据所述目标运动者相对于获取的所述运动图像中背景图像信息计算所述目标运动者的所述三维位置信息；或

b)通过机器学习和/或深度学习的方法计算所述目标运动者的所述三维位置信息。

5.根据权利要求1所述的方法，其中S2还包括：确定所述目标运动者的感兴趣的身体部位的三维位置信息，其中所述感兴趣的身体部位包括针对不同应用的人体监测任务所需要的人体部位区域。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述运动安全范围是预先设定的至少一个三维空间范围。

7.根据权利要求1所述的方法，其中S4还包括以下步骤：

计算所述目标运动者的所述三维位置信息相对所述运动安全范围的位置信息；以及

评估所述目标运动者的运动安全性，其中评估所述运动安全性包括以下中的至少一个：判断所述目标运动者的所述三维位置信息是否超出所述运动安全范围，和/或在所述运动安全范围内距离所述运动安全范围的边界的距离越大，表示所述目标运动者的动作越安全，和/或超出所述运动安全范围的边界的距离越大，表示所述目标运动者的动作越不安全。

8.根据权利要求1所述的方法，其中S5还包括通过图像输出装置和/或麦克风装置，向所述目标运动者输出运动安全信息和/或跑步优化建议，所述运动安全信息和/或跑步优化建议以图像和/或报告和/或语音的形式反馈给所述目标运动者，所述运动安全信息包括跑步是否安全，身体和/或感兴趣部位是否超出所述运动安全范围，身体和/或感兴趣部位距离所述运动安全范围和/或超出所述运动安全范围的距离和/或相应的指标；所述跑步优化建议包括指导所述目标运动者回到所述运动安全范围的指令和/或使所述目标运动者调整身体和/或感兴趣部位的运动位置的指令。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述调整跑步机模式包括通过控制器控制跑步机的运行参数，所述运行参数包括以下中的至少一种：速度、坡度、功能参数，所述功能参数包括跑步的时长、距离、消耗的卡路里、心率。

10.一种基于三维相机的跑步安全监测和指导设备，包括：

底座，所述底座上设置有跑台，所述跑台包括由驱动电机驱动的跑带和所述驱动电机；

固定座，所述底座的一侧固定连接到所述固定座，所述固定座的外壳开有孔洞；

相机保护罩，所述相机保护罩嵌入在所述孔洞中；

三维相机和嵌入式处理器，所述三维相机和嵌入式处理器安装在所述固定座的内部设有的空腔中，所述嵌入式处理器与所述三维相机电连接，所述相机保护罩覆盖在所述三维相机上，并且所述三维相机的视野角度能够通过所述相机保护罩，并覆盖运动区域；

控制器，所述控制器与所述嵌入式处理器电连接；

图像显示和/或麦克风装置，所述图像显示和/或麦克风装置输出运动安全信息和/或跑步优化建议；

电源，所述电源在所述固定座的内部空间中与所述驱动电机、所述三维相机和所述嵌入式处理器电连接以进行供电；

其中所述嵌入式处理器被配置为执行以下步骤，所述步骤包括：

S1，通过所述三维相机获取目标运动者的运动图像和/或视频数据；

S2，计算所述目标运动者的三维位置信息；

S3，建立运动安全范围；

S4，将所述目标运动者在某一时刻或预设时间段内的人体三维位置信息与建立的所述运动安全范围进行比较；以及

S5，基于比较结果，向所述目标运动者提供反馈和/或调整跑步机模式。