[发明专利]简化24式太极拳综合训练系统

摘要

本发明公开了一种简化24式太极拳综合训练系统，包括人机操作模块，视频采集模块，体感控制模块，数据处理模块，动作标准评估模块，动作指导建议输出模块，人工专家指导模块，中央处理器，节奏契合度评估模块，空气投影训练教学模块。本发明实现了太极拳动作的自动判定评估和指导，且在可以在训练学习的过程中的采用三维投放的形式进行教学视频或指导视频的播放，并将理论知识穿插在其中，大大方便了训练者对于各个动作的反复观摩和理解，提高了训练效率，使得动作更加规范，同时也减轻了教师的工作量；还可以营造各种训练的背景，也可以建立一个虚拟的三维模型进行陪练，提高了动作训练过程中的趣味性。

主权项

简化24式太极拳综合训练系统，其特征在于，包括人机操作模块，用于用户登录，输入各种控制命令；视频采集模块，用于进行整个训练过程视频数据的采集，并将采集到的数据通过北斗模块发送到数据处理模块；体感控制模块，通过设置在腕带内的加速度计、陀螺仪和磁力计进行体感控制数据的采集，并将采集到的体感控制数据通过北斗模块发送到中央处理器；数据处理模块，用于通过kinect深度传感器进行骨骼信息获取；还用于消除锁获得骨骼信息的抖动和噪声干扰，并计算获取所有骨骼对的角度旋转移动矩阵信息；还用于进行全景视频的拼接，并将拼接完成的视频数据发送到中央处理器；动作标准评估模块，用于将计算所得的骨骼对的角度旋转移动矩阵信息与标准动作数据库内录制的标准动作信息进行相似度对比，输出各个评估标准的相似度值，将所得的评估结果发送到动作指导建议输出模块和人工专家指导模块，并发送到中央处理器；动作指导建议输出模块，用于将动作标准判断模块的评估结果与指导意见内的经典指导训练模型进行匹配，并将匹配结果按相似度从高到低排列后发送到显示屏进行显示；人工专家指导模块，用于通过人工专家对动作标准判断模块的评估结果进行指导性意见的输出，并将输出的指导意见发送到中央处理器；中央处理器，用于将接收到的数据按用户登录数据进行一一匹配后储存于对应的数据库内；用于将接收到的全景视频数据转换成3D投影仪所能识别的格式发送到3D投影仪；用于根据人机操作模块和体感控制模块输入的各种控制命令，并按照预设的算法发送到指定的模块；还用于用户注册、权限管理以及密码修改；节奏契合度评估模块，用于根据预设的算法进行太极拳动作以及伴奏的节奏特征数据的提取，根据所得的节奏特征绘制太极拳动作节奏曲线和伴奏音乐节奏曲线，并将两条曲线进行相似度对比，如果差距小于某个门限，则认为契合度高，否则认为契合度低；空气投影训练教学模块，包括空气屏幕系统、六组3D投影仪、音乐背景播放模块和素材数据库，用于根据中央处理器发送的控制命令从素材数据库内调用相应的数据建立各种动态三维模型和场景；还用于根据中央处理器发送的数据以及控制命令建立各种动态三维模型。