專利名稱：一種健身運(yùn)動識別方法及相關(guān)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及傳感器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及ー種健身運(yùn)動識別方法及相關(guān)裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今社會，人們越來越注重通過體育鍛煉增強(qiáng)體質(zhì)，但是，由于工作時間以及城市體育設(shè)施等因素的限制，人們無法經(jīng)常到大型體育場館進(jìn)行體育運(yùn)動的鍛煉。目前，人們可以到健身房進(jìn)行室內(nèi)健身運(yùn)動，室內(nèi)健身運(yùn)動占用較小的場地，而且進(jìn)行的時間比傳統(tǒng)體育運(yùn)動更具有弾性，非常適合都市人。健身者只要依照健身教練的指導(dǎo)完成健身運(yùn)動所規(guī)定的動作，就能獲得有效的健身運(yùn)動效果，從而達(dá)到增強(qiáng)體質(zhì)的目的。
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但是，到健身房進(jìn)行健身運(yùn)動需要用戶花費(fèi)ー筆健身費(fèi)用，而且健身時間受健身房營業(yè)時間的限制。雖然健身者能夠自行進(jìn)行室內(nèi)健身運(yùn)動，但無法保證運(yùn)動動作的規(guī)范，因此不但不能獲得健身效果，反而可能使得身體勞損。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了ー種健身運(yùn)動識別方法及相關(guān)裝置，用于對健身者的健身運(yùn)動動作進(jìn)行非人工指導(dǎo)。通過實(shí)施本發(fā)明方案，能夠保證健身者自行進(jìn)行室內(nèi)健身運(yùn)動時的動作規(guī)范，從而獲得健身效果，還能為健身者節(jié)省ー筆健身費(fèi)用，且運(yùn)動時間更具有弾性。ー種健身運(yùn)動識別方法，包括播放健身動作指導(dǎo)視頻，所述健身動作指導(dǎo)視頻用于指示健身者進(jìn)行規(guī)范的健身運(yùn)動；利用重力傳感器識別所述健身者的動作信息，所述重力傳感器放置于所述健身者的手掌心位置，所述動作信息用于指示所述健身者動作的變化幅度；根據(jù)所述動作信息判斷所述健身者的動作是否符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)；根據(jù)判斷結(jié)果輸出提示信息。優(yōu)選地，所述利用重力傳感器識別所述健身者的動作信息包括獲取所述重力傳感器的輸出值，所述輸出值包括X軸輸出值、y軸輸出值和Z軸輸出值；根據(jù)所述重力傳感器的輸出值、靈敏度系數(shù)和前一時刻的動作信息計(jì)算當(dāng)前時刻的動作信息，所述靈敏度系數(shù)用于調(diào)節(jié)獲取動作信息的靈敏度。優(yōu)選地，所述根據(jù)所述重力傳感器的輸出值、靈敏度系數(shù)和前一時刻的動作信息計(jì)算當(dāng)前時刻的動作信息包括計(jì)算當(dāng)前時刻的X軸動作信息，計(jì)算式為當(dāng)前時刻的X軸動作信息=重力傳感器的X軸輸出值-{(重力傳感器的X軸輸出值X靈敏度系數(shù))+[前一時刻的X軸動作信息X (I-靈敏度系數(shù))]};計(jì)算當(dāng)前時刻的y軸動作信息，計(jì)算式為當(dāng)前時刻的 軸動作信息=重力傳感器的 軸輸出值-{(重力傳感器的 軸輸出值X靈敏度系數(shù))+[前一時刻的 軸動作信息X (I-靈敏度系數(shù))]};計(jì)算當(dāng)前時刻的z軸動作信息，計(jì)算式為當(dāng)前時刻的z軸動作信息=重力傳感器的z軸輸出值-{(重力傳感器的Z軸輸出值X靈敏度系數(shù))+[前一時刻的z軸動作信息X(l-靈敏度系數(shù))]}。優(yōu)選地，所述根據(jù)所述動作信息判斷所述健身者的動作是否符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)包括判斷所述當(dāng)前時刻的X軸動作信息的絕對值是否大于預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)X軸基值；判斷所述當(dāng)前時刻的I軸動作信息的絕對值是否大于預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)I軸基值；判斷所述當(dāng)前時刻的Z軸動作信息的絕對值是否大于預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)z軸基值；若上述三個判斷結(jié)果均為是，則確定所述健身者的動作符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，否則確定所述健身者的動作不符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。優(yōu)選地，所述根據(jù)判斷結(jié)果輸出提示信息包括若所述健身者的動作符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，則顯示動作正確信息或播放動作正確提示音，若所述健身者的動作不符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，則顯示動作錯誤信息或播放動作錯誤提示音。ー種健身運(yùn)動識別裝置，所述裝置包括視頻單元，用于播放健身動作指導(dǎo)視頻，所述健身動作指導(dǎo)視頻用于指示健身者進(jìn)行規(guī)范的健身運(yùn)動；識別單元，用于利用重力傳感器識別所述健身者的動作信息，所述重力傳感器放置于所述健身者的手掌心位置，所述動作信息用于指示所述健身者動作的變化·幅度；判斷単元，用于根據(jù)所述動作信息判斷所述健身者的動作是否符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)；提示単元，用于根據(jù)判斷結(jié)果輸出提示信息?！?yōu)選地，所述識別単元進(jìn)ー步包括獲取子単元，用于獲取所述重力傳感器的輸出值，所述輸出值包括X軸輸出值、y軸輸出值和Z軸輸出值；計(jì)算子單元，用于根據(jù)所述重力傳感器的輸出值、靈敏度系數(shù)和前一時刻的動作信息計(jì)算當(dāng)前時刻的動作信息，所述靈敏度系數(shù)用于調(diào)節(jié)獲取動作信息的靈敏度。優(yōu)選地，所述計(jì)算子單元進(jìn)ー步包括第一計(jì)算子單元，用于計(jì)算當(dāng)前時刻的X軸動作信息，計(jì)算式為當(dāng)前時刻的X軸動作信息=重力傳感器的X軸輸出值-{(重力傳感器的X軸輸出值X靈敏度系數(shù))+ [前一時刻的X軸動作信息X (I-靈敏度系數(shù))]} ，第二計(jì)算子単元，用于計(jì)算當(dāng)前時刻的y軸動作信息，計(jì)算式為當(dāng)前時刻的I軸動作信息=重力傳感器的 軸輸出值-{(重力傳感器的 軸輸出值X靈敏度系數(shù))+ [前一時刻的 軸動作信息X (I-靈敏度系數(shù))]};第三計(jì)算子単元，用于計(jì)算當(dāng)前時刻的z軸動作信息，計(jì)算式為當(dāng)前時刻的Z軸動作信息=重力傳感器的Z軸輸出值-{(重力傳感器的Z軸輸出值X靈敏度系數(shù))+[前一時刻的Z軸動作信息x(l-靈敏度系數(shù))]}。優(yōu)選地，所述判斷単元進(jìn)ー步包括第一判斷子単元，用于判斷所述當(dāng)前時刻的X軸動作信息的絕對值是否大于預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)X軸基值；第二判斷子単元，用于判斷所述當(dāng)前時刻的y軸動作信息的絕對值是否大于預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)y軸基值；第三判斷子単元，用于判斷所述當(dāng)前時刻的z軸動作信息的絕對值是否大于預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)z軸基值；確定子單元，用于若第一判斷子単元、第二判斷子単元和第三判斷子単元判斷結(jié)果均為是，則確定所述健身者的動作符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，否則確定所述健身者的動作不符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。優(yōu)選地,所述提示單元進(jìn)ー步包括第一提示子單元,用于若所述健身者的動作符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，則顯示動作正確信息或播放動作正確提示音；第二提示子單元，用于若所述健身者的動作不符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，則顯示動作錯誤信息或播放動作錯誤提示音。從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn)通過播放健身動作指導(dǎo)視頻指導(dǎo)健身者進(jìn)行規(guī)范的健身運(yùn)動，然后利用重力傳感器識別健身者的動作信息，最后根據(jù)動作信息判斷健身者的動作是否符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，井根據(jù)判斷結(jié)果輸出提示信息。能夠保證健身者自行進(jìn)行室內(nèi)健身運(yùn)動時的動作規(guī)范，從而獲得健身效果，還能為健身者節(jié)省ー筆健身費(fèi)用，且運(yùn)動時間更具有弾性。


圖I為本發(fā)明第一實(shí)施例的健身運(yùn)動識別方法流程圖；圖2為本發(fā)明第二實(shí)施例的健身運(yùn)動識別方法流程圖；圖3為本發(fā)明第三實(shí)施例的健身運(yùn)動識別裝置結(jié)構(gòu)圖；圖4為本發(fā)明第四實(shí)施例的健身運(yùn)動識別裝置結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明中的說明書附圖，對發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明實(shí)施例提供了ー種健身運(yùn)動識別方法，用于對健身者的健身運(yùn)動動作進(jìn)行非人エ指導(dǎo)，通過實(shí)施本發(fā)明方案，能夠保證健身者自行進(jìn)行室內(nèi)健身運(yùn)動時的動作規(guī)范，從而獲得健身效果，還能為健身者節(jié)省ー筆健身費(fèi)用，且運(yùn)動時間更具有弾性。本發(fā)明實(shí)施例還提供與上述方法相關(guān)的健身運(yùn)動識別裝置，以下將分別對其進(jìn)行詳細(xì)說明。本發(fā)明第一實(shí)施例將對ー種健身運(yùn)動識別方法進(jìn)行詳細(xì)說明，本實(shí)施例所述的方法具體流程請參見圖I，包括步驟101、播放健身動作指導(dǎo)視頻。在本步驟中，當(dāng)用戶準(zhǔn)備好進(jìn)行健身運(yùn)行吋，向健身者播放健身動作指導(dǎo)視頻。其中，健身動作指導(dǎo)視頻包含規(guī)范的健身動作，因此能夠指導(dǎo)健身者進(jìn)行模仿，即進(jìn)行規(guī)范的健身運(yùn)動。優(yōu)選地，健身動作指導(dǎo)視頻中指示的健身動作是一套簡單、短暫而且包含循環(huán)次數(shù)要求的動作，例如做30次擴(kuò)胸運(yùn)動。由于運(yùn)動簡單而短暫，一般一個動作只占幾秒鐘時間，因此能夠擴(kuò)大健身的受眾群，同時使該健身運(yùn)動能夠隨時進(jìn)行。另外，健身動作指導(dǎo)視頻循環(huán)播放，而且能夠由健身者自由選擇健身動作指導(dǎo)視頻包含的健身動作類型。102、利用重力傳感器識別健身者的動作信息。在本步驟中，當(dāng)健身者做出健身動作后，利用重力傳感器識別健身者的動作信息。其中，重力傳感器放置于健身者的手掌心位置，左手和右手均可，在本實(shí)施例設(shè)計(jì)的健身動作中，均為左右手対稱的動作。另外，動作信息能夠指示健身者動作的變化幅度。重力傳感器利用了其內(nèi)部的由于加速度造成的晶體變形的特性。由于該變形會產(chǎn)生電壓，只要計(jì)算出產(chǎn)生電壓和所施加的加速度之間的關(guān)系，就可以將加速度轉(zhuǎn)化成電壓輸出。這里不對其原理進(jìn)行贅述。通過重力傳感器測量由于重力引起的加速度，可以計(jì)算出其相對于水平面的傾斜角度。通過分析動態(tài)加速度，可以分析出其移動的方式。例如，仿生學(xué)機(jī)器人能夠通過重力傳感器了解它現(xiàn)在所處的動作狀態(tài)，爬山、走下坡、摔倒等。本步驟就是利用重力傳感器的上述原理識別健身者的動作信息。103、根據(jù)動作信息判斷健身者的動作是否符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。在本步驟中，根據(jù)動作信息判斷健身者的動作是否符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。判斷吋，從數(shù)據(jù)庫中調(diào)用預(yù)存的標(biāo)準(zhǔn)動作信息進(jìn)行比對。
其中，該預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)所包含的標(biāo)準(zhǔn)動作信息預(yù)先保存在數(shù)據(jù)庫中，而且預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)是經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)所測量得到的規(guī)范動作的標(biāo)準(zhǔn)動作信息，只要健身者的動作符合本預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，就能夠獲得良好的健身效果。104、根據(jù)判斷結(jié)果輸出提示信息。在本步驟中，當(dāng)步驟103的判斷結(jié)果生效時，根據(jù)該判斷結(jié)果輸出提示信息。該提示信息能夠提示健身者的動作是否合格。優(yōu)選地,對于合格的動作,提示健身者本次動作正確，并記錄正確次數(shù),對于不合格的動作，提示健身者本次動作錯誤，并要求健身者重新做該健身動作。在本實(shí)施例中，通過播放健身動作指導(dǎo)視頻指導(dǎo)健身者進(jìn)行規(guī)范的健身運(yùn)動，然后利用重力傳感器識別健身者的動作信息，最后根據(jù)動作信息判斷健身者的動作是否符合 預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)判斷結(jié)果輸出提示信息。能夠保證健身者自行進(jìn)行室內(nèi)健身運(yùn)動時的動作規(guī)范，從而獲得健身效果，還能為健身者節(jié)省ー筆健身費(fèi)用，且運(yùn)動時間更具有弾性。本發(fā)明第二實(shí)施例將對第一實(shí)施例所述的健身運(yùn)動識別方法進(jìn)行補(bǔ)充說明，本實(shí)施例所述的健身運(yùn)動識別方法具體流程請參見圖2，包括步驟201、播放健身動作指導(dǎo)視頻。在本步驟中，當(dāng)用戶準(zhǔn)備好進(jìn)行健身運(yùn)行吋，向健身者播放健身動作指導(dǎo)視頻。其中，健身動作指導(dǎo)視頻包含規(guī)范的健身動作，因此能夠指導(dǎo)健身者進(jìn)行模仿，即進(jìn)行規(guī)范的健身運(yùn)動。優(yōu)選地，健身動作指導(dǎo)視頻中指示的健身動作是一套簡單、短暫而且包含循環(huán)次數(shù)要求的動作，例如做30次擴(kuò)胸運(yùn)動。由于運(yùn)動簡單而短暫，一般一個動作只占幾秒鐘時間，因此能夠擴(kuò)大健身的受眾群，同時使該健身運(yùn)動能夠隨時進(jìn)行。另外，健身動作指導(dǎo)視頻循環(huán)播放，而且能夠由健身者自由選擇健身動作指導(dǎo)視頻包含的健身動作類型。202、利用重力傳感器識別健身者的動作信息。在本步驟中，當(dāng)健身者做出健身動作后，利用重力傳感器識別健身者的動作信息。其中，重力傳感器放置于健身者的手掌心位置，左手和右手均可，在本實(shí)施例設(shè)計(jì)的健身動作中，均為左右手対稱的動作。另外，動作信息能夠指示健身者動作的變化幅度。重力傳感器利用了其內(nèi)部的由于加速度造成的晶體變形的特性。由于該變形會產(chǎn)生電壓，只要計(jì)算出產(chǎn)生電壓和所施加的加速度之間的關(guān)系，就可以將加速度轉(zhuǎn)化成電壓輸出。這里不對其原理進(jìn)行贅述。通過重力傳感器測量由于重力引起的加速度，可以計(jì)算出其相對于水平面的傾斜角度。通過分析動態(tài)加速度，可以分析出其移動的方式。例如，仿生學(xué)機(jī)器人能夠通過重力傳感器了解它現(xiàn)在所處的動作狀態(tài)，爬山、走下坡、摔倒等。本步驟就是利用重力傳感器的上述原理識別健身者的動作信息。步驟202具體包括2021、獲取重力傳感器的輸出值。在本子步驟中，當(dāng)健身者做出健身動作后，按照預(yù)設(shè)周期獲取重力傳感器的輸出值，為了保證動作識別的精度，該預(yù)設(shè)周期一般設(shè)置為O. I至O. 3秒，同時該預(yù)設(shè)周期也是進(jìn)行一次動作識別所經(jīng)歷的時間。其中，重力傳感器的輸出值包括X軸輸出值、y軸輸出值和z軸輸出值。這里不再贅述。在本實(shí)施例中，根據(jù)實(shí)際，重力傳感器的輸出值的取值可以為-I到I之間的數(shù)。
2022、根據(jù)重力傳感器的輸出值、靈敏度系數(shù)和前一時刻的動作信息計(jì)算當(dāng)前時刻的動作信息。在本子步驟中，根據(jù)重力傳感器的輸出值、靈敏度系數(shù)和前ー時刻的動作信息計(jì)算當(dāng)前時刻的動作信息。其中，在一個預(yù)設(shè)周期中，該前ー時刻指的是預(yù)設(shè)周期的開始時刻，當(dāng)前時刻指的是預(yù)設(shè)周期的結(jié)束時刻。另外，靈敏度系數(shù)能夠用于調(diào)節(jié)獲取動作信息的靈敏度。在本實(shí)施例中，根據(jù)實(shí)際，動作信息的取值也可以為-I到I之間的數(shù)。具體地，根據(jù)重力傳感器的輸出值、靈敏度系數(shù)和前一時刻的動作信息計(jì)算當(dāng)前時刻的動作信息包括 計(jì)算當(dāng)前時刻的X軸動作信息，計(jì)算當(dāng)前時刻的y軸動作信息，以及計(jì)算當(dāng)前時刻的z軸動作信息。其中，計(jì)算式為當(dāng)前時刻的X軸動作信息=重力傳感器的X軸輸出值-{(重力傳感器的X軸輸出值X靈敏度系數(shù))+[前一時刻的X軸動作信息X (I-靈敏度系數(shù))]}；當(dāng)前時刻的y軸動作信息=重力傳感器的y軸輸出值-{(重力傳感器的y軸輸出值X靈敏度系數(shù))+[前一時刻的I軸動作信息X (I-靈敏度系數(shù))]}；當(dāng)前時刻的z軸動作信息=重力傳感器的z軸輸出值-{(重力傳感器的z軸輸出值X靈敏度系數(shù))+[前一時刻的z軸動作信息X (I-靈敏度系數(shù))]}。203、根據(jù)動作信息判斷健身者的動作是否符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。在本步驟中，根據(jù)動作信息判斷健身者的動作是否符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。判斷吋，從數(shù)據(jù)庫中調(diào)用預(yù)存的標(biāo)準(zhǔn)動作信息進(jìn)行比對。其中，該預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)所包含的標(biāo)準(zhǔn)動作信息預(yù)先保存在數(shù)據(jù)庫中，而且預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)是經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)所測量得到的規(guī)范動作的標(biāo)準(zhǔn)動作信息，只要健身者的動作符合本預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，就能夠獲得良好的健身效果。步驟203具體包括2031、判斷當(dāng)前時刻的X軸動作信息的絕對值是否大于預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)X軸基值。判斷式為I當(dāng)前時刻的X軸動作信息I > 預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)X軸基值。2032、判斷當(dāng)前時刻的y軸動作信息的絕對值是否大于預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)y軸基值。判斷式為I當(dāng)前時刻的y軸動作信息I > 預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)y軸基值。2033、判斷當(dāng)前時刻的z軸動作信息的絕對值是否大于預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)z軸基值。判斷式為I當(dāng)前時刻的z軸動作信息I > 預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)z軸基值。其中，子步驟2031至2033無嚴(yán)格的次序關(guān)系。另外，當(dāng)前時刻的動作信息要取絕對值，是因?yàn)榻∩碚咴谥貜?fù)做ー個動作時，一來一回的差別僅表示為數(shù)值上正負(fù)的差別，而動作變化的幅度是相同的。2034、若上述三個判斷結(jié)果均為是，則確定健身者的動作符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，否則確定健身者的動作不符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。在本子步驟中，結(jié)束子步驟2031至2033的判斷之后，若三個判斷結(jié)果均為是，則確定健身者的動作符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，否則確定健身者的動作不符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。其中，三個判斷結(jié)果均為是代表健身者的動作幅度在X、I、z三軸上均超過標(biāo)準(zhǔn)動作，故確定該動作符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。204、根據(jù)判斷結(jié)果輸出提示信息。在本步驟中，當(dāng)步驟203的判斷結(jié)果生效時，根據(jù)該判斷結(jié)果輸出提示信息。該提示信息能夠提示健身者的動作是否合格。步驟204具體包括2041、若健身者的動作符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn),則顯示動作正確信息或播放動作正確提示
曰 2042、若健身者的動作不符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn),則顯示動作錯誤信息或播放動作錯誤提·示首。··優(yōu)選地，動作正確信息和動作錯誤信息可以在健身動作指導(dǎo)視頻中進(jìn)行插播。其中，步驟2041和步驟2042無次序關(guān)系，一次進(jìn)行動作識別只執(zhí)行該兩個子步驟中其中一個。在本實(shí)施例中，通過播放健身動作指導(dǎo)視頻指導(dǎo)健身者進(jìn)行規(guī)范的健身運(yùn)動，然后利用重力傳感器識別健身者的動作信息，最后根據(jù)動作信息判斷健身者的動作是否符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)判斷結(jié)果輸出提示信息。能夠保證健身者自行進(jìn)行室內(nèi)健身運(yùn)動時的動作規(guī)范，從而獲得健身效果，還能為健身者節(jié)省ー筆健身費(fèi)用，且運(yùn)動時間更具有弾性。本發(fā)明第三實(shí)施例將對ー種健身運(yùn)動識別裝置進(jìn)行詳細(xì)說明。本實(shí)施例所述的健身運(yùn)動識別裝置中包含一個或多個單元用于實(shí)現(xiàn)前述方法的ー個或多個步驟。因此，對前述方法中各步驟的描述適用于所述健身運(yùn)動識別裝置中相應(yīng)的單元。本實(shí)施例所述的健身運(yùn)動識別裝置具體結(jié)構(gòu)請參見圖3，包括視頻單元301，用于播放健身動作指導(dǎo)視頻。當(dāng)用戶準(zhǔn)備好進(jìn)行健身運(yùn)行時，視頻単元301向健身者播放健身動作指導(dǎo)視頻。其中，健身動作指導(dǎo)視頻包含規(guī)范的健身動作，因此能夠指導(dǎo)健身者進(jìn)行模仿，即進(jìn)行規(guī)范的健身運(yùn)動。優(yōu)選地，健身動作指導(dǎo)視頻中指示的健身動作是一套簡單、短暫而且包含循環(huán)次數(shù)要求的動作，例如做30次擴(kuò)胸運(yùn)動。由于運(yùn)動簡單而短暫，一般一個動作只占幾秒鐘時間，因此能夠擴(kuò)大健身的受眾群，同時使該健身運(yùn)動能夠隨時進(jìn)行。另外，健身動作指導(dǎo)視頻循環(huán)播放，而且能夠由健身者自由選擇健身動作指導(dǎo)視頻包含的健身動作類型。識別單元302，與視頻單元301、重力傳感器通信連接，用于利用重力傳感器識別所述健身者的動作信息。當(dāng)健身者做出健身動作后，識別單元302利用重力傳感器識別健身者的動作信
O其中，重力傳感器放置于健身者的手掌心位置，左手和右手均可，在本實(shí)施例設(shè)計(jì)的健身動作中，均為左右手対稱的動作。另外，動作信息能夠指示健身者動作的變化幅度。重力傳感器利用了其內(nèi)部的由于加速度造成的晶體變形的特性。由于該變形會產(chǎn)生電壓，只要計(jì)算出產(chǎn)生電壓和所施加的加速度之間的關(guān)系，就可以將加速度轉(zhuǎn)化成電壓輸出。這里不對其原理進(jìn)行贅述。通過重力傳感器測量由于重力引起的加速度，可以計(jì)算出其相對于水平面的傾斜角度。通過分析動態(tài)加速度，可以分析出其移動的方式。例如，仿生學(xué)機(jī)器人能夠通過重力傳感器了解它現(xiàn)在所處的動作狀態(tài)，爬山、走下坡、摔倒等。識別単元302就是利用重力傳感器的上述原理識別健身者的動作信息。判斷単元303，與識別單元302通信連接，用于根據(jù)所述動作信息判斷所述健身者的動作是否符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。判斷単元303能夠根據(jù)動作信息判斷健身者的動作是否符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。判斷吋，判斷単元303從數(shù)據(jù)庫中調(diào)用預(yù)存的標(biāo)準(zhǔn) 動作信息進(jìn)行比對。其中，該預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)所包含的標(biāo)準(zhǔn)動作信息預(yù)先保存在數(shù)據(jù)庫中，而且預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)是經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)所測量得到的規(guī)范動作的標(biāo)準(zhǔn)動作信息，只要健身者的動作符合本預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，就能夠獲得良好的健身效果。 提示単元304，與判斷単元303通信連接，用于根據(jù)判斷結(jié)果輸出提示信息。當(dāng)判斷単元303的判斷結(jié)果生效時，提示単元304根據(jù)該判斷結(jié)果輸出提示信息。該提示信息能夠提示健身者的動作是否合格。優(yōu)選地,對于合格的動作,提示健身者本次動作正確，并記錄正確次數(shù),對于不合格的動作，提示健身者本次動作錯誤，并要求健身者重新做該健身動作。在本實(shí)施例中，通過視頻單元301播放健身動作指導(dǎo)視頻指導(dǎo)健身者進(jìn)行規(guī)范的健身運(yùn)動，然后識別單元302利用重力傳感器識別健身者的動作信息，最后判斷単元303根據(jù)動作信息判斷健身者的動作是否符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，并由提示単元304根據(jù)判斷結(jié)果輸出提示信息。能夠保證健身者自行進(jìn)行室內(nèi)健身運(yùn)動時的動作規(guī)范，從而獲得健身效果，還能為健身者節(jié)省ー筆健身費(fèi)用，且運(yùn)動時間更具有弾性。本發(fā)明第四實(shí)施例將對第三實(shí)施例所述的健身運(yùn)動識別裝置進(jìn)行補(bǔ)充說明。本實(shí)施例所述的健身運(yùn)動識別裝置中包含一個或多個單元用于實(shí)現(xiàn)前述方法的ー個或多個步驟。因此，對前述方法中各步驟的描述適用于所述健身運(yùn)動識別裝置中相應(yīng)的單元。本實(shí)施例所述的健身運(yùn)動識別裝置具體結(jié)構(gòu)請參見圖4，包括視頻單元401，用于播放健身動作指導(dǎo)視頻。當(dāng)用戶準(zhǔn)備好進(jìn)行健身運(yùn)行時，視頻単元401向健身者播放健身動作指導(dǎo)視頻。其中，健身動作指導(dǎo)視頻包含規(guī)范的健身動作，因此能夠指導(dǎo)健身者進(jìn)行模仿，即進(jìn)行規(guī)范的健身運(yùn)動。優(yōu)選地，健身動作指導(dǎo)視頻中指示的健身動作是一套簡單、短暫而且包含循環(huán)次數(shù)要求的動作，例如做30次擴(kuò)胸運(yùn)動。由于運(yùn)動簡單而短暫，一般一個動作只占幾秒鐘時間，因此能夠擴(kuò)大健身的受眾群，同時使該健身運(yùn)動能夠隨時進(jìn)行。另外，健身動作指導(dǎo)視頻循環(huán)播放，而且能夠由健身者自由選擇健身動作指導(dǎo)視頻包含的健身動作類型。識別單元402，與視頻單元401通信連接，用于利用重力傳感器識別所述健身者的動作信息。當(dāng)健身者做出健身動作后，識別單元402利用重力傳感器識別健身者的動作信
O其中，重力傳感器放置于健身者的手掌心位置，左手和右手均可，在本實(shí)施例設(shè)計(jì)的健身動作中，均為左右手対稱的動作。另外，動作信息能夠指示健身者動作的變化幅度。重力傳感器利用了其內(nèi)部的由于加速度造成的晶體變形的特性。由于該變形會產(chǎn)生電壓，只要計(jì)算出產(chǎn)生電壓和所施加的加速度之間的關(guān)系，就可以將加速度轉(zhuǎn)化成電壓輸出。這里不對其原理進(jìn)行贅述。通過重力傳感器測量由于重力引起的加速度，可以計(jì)算出其相對于水平面的傾斜角度。通過分析動態(tài)加速度，可以分析出其移動的方式。例如，仿生學(xué)機(jī)器人能夠通過重力傳感器了解它現(xiàn)在所處的動作狀態(tài)，爬山、走下坡、摔倒等。識別単元402就是利用重力傳感器的上述原理識別健身者的動作信息。識別單元402具體包括獲取子単元4021，與重力傳感器通信連接，用于獲取所述重力傳感器的輸出值。當(dāng)健身者做出健身動作后，獲取子単元4021按照預(yù)設(shè)周期獲取重力傳感器的輸出值，為了保證動作識別的精度，該預(yù)設(shè)周期一般設(shè)置為O. I至O. 3秒，同時該預(yù)設(shè)周期也是進(jìn)行一次動作識別所經(jīng)歷的時間。其中，重力傳感器的輸出值包括X軸輸出值、y軸輸出值和z軸輸出值。這里不再贅述。在本實(shí)施例中，根據(jù)實(shí)際，重力傳感器的輸出值的取值可以為-I到I之間的數(shù)。 計(jì)算子単元4022，與獲取子単元4021通信連接，用于根據(jù)所述重力傳感器的輸出值、靈敏度系數(shù)和前一時刻的動作信息計(jì)算當(dāng)前時刻的動作信息。計(jì)算子単元4022根據(jù)重力傳感器的輸出值、靈敏度系數(shù)和前一時刻的動作信息計(jì)算當(dāng)前時刻的動作信息。其中，在一個預(yù)設(shè)周期中，該前ー時刻指的是預(yù)設(shè)周期的開始時刻，當(dāng)前時刻指的是預(yù)設(shè)周期的結(jié)束時刻。另外，靈敏度系數(shù)能夠用于調(diào)節(jié)獲取動作信息的靈敏度。在本實(shí)施例中，根據(jù)實(shí)際，動作信息的取值也可以為-I到I之間的數(shù)。計(jì)算子單元4022進(jìn)ー步包括第一計(jì)算子單元40221,用于計(jì)算當(dāng)前時刻的X軸動作信息。計(jì)算式為當(dāng)前時刻的X軸動作信息=重力傳感器的X軸輸出值-{(重力傳感器的X軸輸出值X靈敏度系數(shù))+ [前一時刻的X軸動作信息X (I-靈敏度系數(shù))]}。第二計(jì)算子単元40222，用于計(jì)算當(dāng)前時刻的y軸動作信息。計(jì)算式為當(dāng)前時刻的y軸動作信息=重力傳感器的y軸輸出值-{(重力傳感器的I軸輸出值X靈敏度系數(shù))+[前一時刻的I軸動作信息X (I-靈敏度系數(shù))]}。第三計(jì)算子単元40223，用于計(jì)算當(dāng)前時刻的z軸動作信息。計(jì)算式為當(dāng)前時刻的z軸動作信息=重力傳感器的z軸輸出值-{(重力傳感器的z軸輸出值X靈敏度系數(shù))+[前一時刻的z軸動作信息X (I-靈敏度系數(shù))]}。判斷単元403，與識別單元402通信連接，用于根據(jù)所述動作信息判斷所述健身者的動作是否符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。判斷単元403根據(jù)動作信息判斷健身者的動作是否符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。判斷吋，判斷単元403從數(shù)據(jù)庫中調(diào)用預(yù)存的標(biāo)準(zhǔn)動作信息進(jìn)行比對。其中，該預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)所包含的標(biāo)準(zhǔn)動作信息預(yù)先保存在數(shù)據(jù)庫中，而且預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)是經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)所測量得到的規(guī)范動作的標(biāo)準(zhǔn)動作信息，只要健身者的動作符合本預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，就能夠獲得良好的健身效果。判斷単元403進(jìn)ー步包括第一判斷子単元4031，用于判斷所述當(dāng)前時刻的X軸動作信息的絕對值是否大于預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)X軸基值。判斷式為I當(dāng)前時刻的X軸動作信息I > 預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)X軸基值。第二判斷子単元4032，用于判斷所述當(dāng)前時刻的y軸動作信息的絕對值是否大于預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)y軸基值。判斷式為I當(dāng)前時刻的y軸動作信息I > 預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)y軸基值。第三判斷子単元4033，用于判斷所述當(dāng)前時刻的z軸動作信息的絕對值是否大于預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)z軸基值。判斷式為I當(dāng)前時刻的z軸動作信息I > 預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)z軸基值。其中，當(dāng)前時刻的動作信息要取絕對值，是因?yàn)榻∩碚咴谥貜?fù)做ー個動作時，一來一回的差別僅表示為數(shù)值上正負(fù)的差別，而動作變化的幅度是相同的。確定子単元4034，與第一判斷子単元4031、第二判斷子単元4032、第三判斷子單元4033通信連接，用于若第一判斷子単元4031、第二判斷子単元4032和第三判斷子単元4033判斷結(jié)果均為是，則確定所述健身者的動作符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，否則確定所述健身者的動 作不符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。若第一判斷子単元4031、第二判斷子単元4032和第三判斷子単元4033的判斷結(jié)果均為是，則確定子単元4034確定健身者的動作符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，否則確定子単元4034確定健身者的動作不符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。其中，三個判斷結(jié)果均為是代表健身者的動作幅度在X、y、z三軸上均超過標(biāo)準(zhǔn)動作，故確定該動作符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。提示単元404，與判斷単元403通信連接，用于根據(jù)判斷結(jié)果輸出提示信息。當(dāng)判斷単元403的判斷結(jié)果生效時，提示単元404根據(jù)該判斷結(jié)果輸出提示信息。該提示信息能夠提示健身者的動作是否合格。提示單元404具體包括第一提示子単元4041，用于若所述健身者的動作符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，則顯示動作正確信息或播放動作正確提示音。第二提示子単元4042，用于若所述健身者的動作不符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，則顯示動作錯誤信息或播放動作錯誤提示音。優(yōu)選地，動作正確信息和動作錯誤信息可以在健身動作指導(dǎo)視頻中進(jìn)行插播。優(yōu)選地，本實(shí)施例所述的健身運(yùn)動識別裝置可以為ー個掌上游戲機(jī)或手機(jī)，通過程序調(diào)用獲得本實(shí)施例所述的功能。在本實(shí)施例中，通過視頻單元401播放健身動作指導(dǎo)視頻指導(dǎo)健身者進(jìn)行規(guī)范的健身運(yùn)動，然后識別單元402利用重力傳感器識別健身者的動作信息，最后判斷単元403根據(jù)動作信息判斷健身者的動作是否符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，并由提示単元404根據(jù)判斷結(jié)果輸出提示信息。能夠保證健身者自行進(jìn)行室內(nèi)健身運(yùn)動時的動作規(guī)范，從而獲得健身效果，還能為健身者節(jié)省ー筆健身費(fèi)用，且運(yùn)動時間更具有弾性。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲于ー種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中，上述提到的存儲介質(zhì)可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。以上對本發(fā)明所提供的ー種健身運(yùn)動識別方法及相關(guān)裝置進(jìn)行了詳細(xì)介紹，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.ー種健身運(yùn)動識別方法，其特征在于，包括 播放健身動作指導(dǎo)視頻，所述健身動作指導(dǎo)視頻用于指示健身者進(jìn)行規(guī)范的健身運(yùn)動； 利用重力傳感器識別所述健身者的動作信息，所述重力傳感器放置于所述健身者的手掌心位置，所述動作信息用于指示所述健身者動作的變化幅度； 根據(jù)所述動作信息判斷所述健身者的動作是否符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)； 根據(jù)判斷結(jié)果輸出提示信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述利用重力傳感器識別所述健身者的動作信息包括 獲取所述重力傳感器的輸出值，所述輸出值包括X軸輸出值、I軸輸出值和Z軸輸出值； 根據(jù)所述重力傳感器的輸出值、靈敏度系數(shù)和前一時刻的動作信息計(jì)算當(dāng)前時刻的動作信息，所述靈敏度系數(shù)用于調(diào)節(jié)獲取動作信息的靈敏度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述重力傳感器的輸出值、靈敏度系數(shù)和前一時刻的動作信息計(jì)算當(dāng)前時刻的動作信息包括 計(jì)算當(dāng)前時刻的X軸動作信息，計(jì)算式為當(dāng)前時刻的X軸動作信息=重力傳感器的X軸輸出值-{(重力傳感器的X軸輸出值X靈敏度系數(shù))+[前一時刻的X軸動作信息X (I-靈敏度系數(shù))]}； 計(jì)算當(dāng)前時刻的y軸動作信息，計(jì)算式為當(dāng)前時刻的y軸動作信息=重力傳感器的 軸輸出值-{(重力傳感器的 軸輸出值X靈敏度系數(shù))+[前一時刻的 軸動作信息X (I-靈敏度系數(shù))]}； 計(jì)算當(dāng)前時刻的z軸動作信息，計(jì)算式為當(dāng)前時刻的z軸動作信息=重力傳感器的z軸輸出值-{(重力傳感器的z軸輸出值X靈敏度系數(shù))+[前一時刻的z軸動作信息X (I-靈敏度系數(shù))]}。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述動作信息判斷所述健身者的動作是否符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)包括 判斷所述當(dāng)前時刻的X軸動作信息的絕對值是否大于預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)X軸基值； 判斷所述當(dāng)前時刻的 軸動作信息的絕對值是否大于預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)I軸基值； 判斷所述當(dāng)前時刻的Z軸動作信息的絕對值是否大于預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)Z軸基值； 若上述三個判斷結(jié)果均為是，則確定所述健身者的動作符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，否則確定所述健身者的動作不符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)判斷結(jié)果輸出提示信息包括 若所述健身者的動作符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，則顯示動作正確信息或播放動作正確提示音，若所述健身者的動作不符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，則顯示動作錯誤信息或播放動作錯誤提示音。
6.ー種健身運(yùn)動識別裝置，其特征在于，所述裝置包括 視頻單元，用于播放健身動作指導(dǎo)視頻，所述健身動作指導(dǎo)視頻用于指示健身者進(jìn)行規(guī)范的健身運(yùn)動； 識別單元，用于利用重力傳感器識別所述健身者的動作信息，所述重力傳感器放置于所述健身者的手掌心位置，所述動作信息用于指示所述健身者動作的變化幅度；判斷単元，用于根據(jù)所述動作信息判斷所述健身者的動作是否符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)； 提示単元，用于根據(jù)判斷結(jié)果輸出提示信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述識別単元進(jìn)ー步包括 獲取子単元，用于獲取所述重力傳感器的輸出值，所述輸出值包括X軸輸出值、y軸輸出值和z軸輸出值； 計(jì)算子単元，用于根據(jù)所述重力傳感器的輸出值、靈敏度系數(shù)和前一時刻的動作信息計(jì)算當(dāng)前時刻的動作信息，所述靈敏度系數(shù)用于調(diào)節(jié)獲取動作信息的靈敏度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述計(jì)算子単元進(jìn)ー步包括 第一計(jì)算子単元，用于計(jì)算當(dāng)前時刻的X軸動作信息，計(jì)算式為當(dāng)前時刻的X軸動作信息=重力傳感器的X軸輸出值-{(重力傳感器的X軸輸出值X靈敏度系數(shù))+[前ー時刻的X軸動作信息X (I-靈敏度系數(shù))]}； 第二計(jì)算子単元，用于計(jì)算當(dāng)前時刻的I軸動作信息，計(jì)算式為當(dāng)前時刻的I軸動作信息=重力傳感器的 軸輸出值-{(重力傳感器的 軸輸出值X靈敏度系數(shù))+[前ー時刻的 軸動作信息X (I-靈敏度系數(shù))]}； 第三計(jì)算子単元，用于計(jì)算當(dāng)前時刻的z軸動作信息，計(jì)算式為當(dāng)前時刻的z軸動作信息=重力傳感器的Z軸輸出值-{(重力傳感器的Z軸輸出值X靈敏度系數(shù))+[前ー時刻的Z軸動作信息X (I-靈敏度系數(shù))]}。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述判斷単元進(jìn)ー步包括 第一判斷子単元，用于判斷所述當(dāng)前時刻的X軸動作信息的絕對值是否大于預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)X軸基值； 第二判斷子単元，用于判斷所述當(dāng)前時刻的y軸動作信息的絕對值是否大于預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)y軸基值； 第三判斷子単元，用于判斷所述當(dāng)前時刻的z軸動作信息的絕對值是否大于預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)z軸基值； 確定子単元，用于若第一判斷子単元、第二判斷子単元和第三判斷子単元判斷結(jié)果均為是，則確定所述健身者的動作符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，否則確定所述健身者的動作不符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述提示単元進(jìn)ー步包括 第一提示子単元，用于若所述健身者的動作符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，則顯示動作正確信息或播放動作正確提示音； 第二提示子単元，用于若所述健身者的動作不符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，則顯示動作錯誤信息或播放動作錯誤提示音。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開了一種健身運(yùn)動識別方法及相關(guān)裝置，用于對健身者的健身運(yùn)動動作進(jìn)行非人工指導(dǎo)。本發(fā)明實(shí)施例方法包括播放健身動作指導(dǎo)視頻，所述健身動作指導(dǎo)視頻用于指示健身者進(jìn)行規(guī)范的健身運(yùn)動；利用重力傳感器識別所述健身者的動作信息，所述重力傳感器放置于所述健身者的手掌心位置，所述動作信息用于指示所述健身者動作的變化幅度；根據(jù)所述動作信息判斷所述健身者的動作是否符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)；根據(jù)判斷結(jié)果輸出提示信息。通過實(shí)施本發(fā)明方案，能夠保證健身者自行進(jìn)行室內(nèi)健身運(yùn)動時的動作規(guī)范，從而獲得健身效果，還能為健身者節(jié)省一筆健身費(fèi)用，且運(yùn)動時間更具有彈性。
文檔編號A63B71/06GK102836543SQ201210310928
公開日2012年12月26日 申請日期2012年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月28日
發(fā)明者洪德偉 申請人:洪德偉, 徐罡