[发明专利]一种互动量化式线上体育和舞蹈教学方法与装置

权利要求书

1.一种互动量化式线上体育和舞蹈教学方法与装置，其特征在于，包括学员三维激光雷达系统（2），学员点云处理与关节空间点提取装置（3），学员本地计算机（4），学员摄像头（5），教师三维激光雷达系统（7），教师点云处理与关节空间点提取装置（8），教师摄像头（9），教师本地计算机（10）；学员（1）和教师（6）通过远程网络通讯传输进行体育和舞蹈动作的线上互动教和学；学员（1）的身体动作可由所述学员三维激光雷达系统（2）进行扫描，获得学员（1）的人体激光扫描点云，然后送入所述学员点云处理与关节空间点提取装置（3），提取出学员（1）的身体各个关节的空间位置和运动速度，通过本地USB传输给所述学员本地计算机（4）；由所述学员摄像头（5）将学员（1）的动作视频通过本地USB传输给所述学员本地计算机（4）；教师（6）的身体动作由所述教师三维激光雷达系统（7）进行扫描获得人体激光扫描点云，然后送入所述教师点云处理与关节空间点提取装置（8），提取出教师（6）的身体各个关节的空间位置和运动速度，通过本地USB传输给所述教师本地计算机（10）；由所述教师摄像头（9）将教师（6）的动作视频通过本地USB传输给所述教师本地计算机（10）中；所述教师本地计算机（10）将教师动作视频及身体各个关节的空间位置和运动速度通过远程光纤通讯传输到所述学员本地计算机（4）中；同时，所述学员本地计算机（4）将学员动作视频和身体各个关节的空间位置和运动速度也通过远程光纤通讯传输到所述教师本地计算机（10）中；在所述学员本地计算机（4）的应用程序中，可以将学员（1）和教师（6）的视频实时显示，并对两人的身体各个对应关节的空间位置和运动速度进行比例归一化和量化比较，得出学员的动作与教师的动作的差异之处和需改进的评价；在所述教师本地计算机（10）中有与所述学员本地计算机（4）中相同的应用程序，教师可观看自己和学员的动作视频，以及自己与学员身体各个对应关节的空间位置和运动速度，对学员的动作学习过程进行监督和评价，实现动作教和学的互动量化式线上教学新模式，适合于体育类和舞蹈类需要进行身体动作进行教和学的课程，达到与线下教学一样的教学效果；同时，在教师端和学员端的计算机均会自动给出教师和学员的动作差异的量化值，给出评价指标，从而可使教师不会遗漏掉学员的错误动作及动作不到位的情况。

2.按照权利要求1所述的一种互动量化式线上体育和舞蹈教学方法与装置，其特征在于，在所述学员本地计算机（4）中，主要包括学员本地线上教学APP软件（41）和学员本地输出显示装置（42）；在所述学员本地计算机（4）中打开所述学员本地线上教学APP软件（41），可以通过光纤远程网络通讯接收教师的体育舞蹈动作视频，以及教师的身体各个关节的空间位置和运动速度信息，其中教师的身体各个关节的空间位置和速度信息由三维激光雷达采集身体形态的点云，然后送入所述教师点云处理与关节空间点提取装置（8）来提取出教师身体的各个关节的空间位置和速度信息；另外，所述学员本地线上教学APP软件（41）还通过本地USB传输接收学员的体育舞蹈动作视频，以及学员的身体各个关节的空间位置和速度信息，其中学员的身体各个关节的空间位置和速度信息由三维激光雷达采集身体形态的点云，然后送入所述学员点云处理与关节空间点提取装置（3）来提取出学员身体的各个关节的空间位置和速度信息；所述学员本地线上教学APP软件（41）对教师和学员的身体各个关节的空间位置和速度进行对应比较，获得差异数据并给出评价和改进意见；在所述学员本地输出显示装置（42）中，一方面学员可以同时看到教师和学员的体育舞蹈动作视频，另一方面，可以显示出教师和学员的身体各个对应关节的空间位置和速度信息及量化对比数据，以及显示对学员的动作准确性的量化评价，并可实现数据的记录和历史信息的回溯工作。