本發(fā)明涉及人體運(yùn)動(dòng)姿態(tài)糾正，具體為一種基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的人體運(yùn)動(dòng)姿態(tài)糾正方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的人體運(yùn)動(dòng)姿態(tài)糾正方法主要通過(guò)攝像頭捕捉人體的動(dòng)態(tài)姿態(tài)，然后利用深度學(xué)習(xí)和圖像處理技術(shù)分析這些姿態(tài)數(shù)據(jù)，識(shí)別不正確的運(yùn)動(dòng)模式或姿勢(shì)。系統(tǒng)會(huì)實(shí)時(shí)提供反饋或建議，幫助用戶調(diào)整和改進(jìn)運(yùn)動(dòng)姿勢(shì)，以達(dá)到更好的效果和減少受傷風(fēng)險(xiǎn)。

2、為此，中國(guó)專利cn?104200491?a公開了一種人體運(yùn)動(dòng)姿態(tài)校正系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過(guò)構(gòu)建人體骨架數(shù)據(jù)和人體關(guān)節(jié)點(diǎn)歐氏距離數(shù)據(jù),以得出人體運(yùn)動(dòng)姿態(tài)信息:影像標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)模塊中存儲(chǔ)有人體標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)姿態(tài)數(shù)據(jù),人體標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)姿態(tài)數(shù)據(jù)包括人體骨架數(shù)據(jù)和人體關(guān)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)；影像對(duì)比模塊將kinect攝像頭構(gòu)建的人體骨架和人體關(guān)節(jié)點(diǎn)歐式距離數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)姿態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì),得出姿態(tài)是否正確的結(jié)果,并且得出人體姿態(tài)相對(duì)正確的姿態(tài)之間的誤差；影像校正輸出模塊,將采集的人體姿態(tài)與影像標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)姿態(tài)對(duì)比的結(jié)果及誤差信息輸出；

3、但這種方式采集，當(dāng)多個(gè)點(diǎn)重合在一起時(shí)，無(wú)法有效的判斷用戶動(dòng)作是否標(biāo)準(zhǔn)，從而降低判斷的準(zhǔn)確性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、(一)解決的技術(shù)問(wèn)題

2、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的人體運(yùn)動(dòng)姿態(tài)糾正方法及系統(tǒng)，具備避免多個(gè)點(diǎn)重合在一起時(shí)，無(wú)法有效的判斷用戶動(dòng)作是否標(biāo)準(zhǔn)，提高了判斷的準(zhǔn)確性等優(yōu)點(diǎn)，解決了上述問(wèn)題。

3、(二)技術(shù)方案

4、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的人體運(yùn)動(dòng)姿態(tài)糾正方法，包括以下步驟：

5、s1、輸入人體運(yùn)動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作，并根據(jù)人體標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作中人體的腰部中心位置為原點(diǎn)建立參考坐標(biāo)系，其中參考坐標(biāo)系有正面參考坐標(biāo)系、左側(cè)視參考坐標(biāo)系和右側(cè)視參考坐標(biāo)系；

6、s2、根據(jù)建立的正面參考坐標(biāo)系獲取人體運(yùn)動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作中的多個(gè)人體頭部正面坐標(biāo)、多個(gè)左手正面坐標(biāo)、多個(gè)右手正面坐標(biāo)、多個(gè)左腳正面坐標(biāo)和多個(gè)右腳正面坐標(biāo)，根據(jù)建立的左側(cè)視參考坐標(biāo)系獲取人體運(yùn)動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作中多個(gè)人體頭部左視坐標(biāo)、多個(gè)左手左視坐標(biāo)和多個(gè)左腳左視坐標(biāo)，根據(jù)建立的右側(cè)視參考坐標(biāo)系獲取多個(gè)人體頭部右視坐標(biāo)、多個(gè)右手右視坐標(biāo)和多個(gè)右腳右視坐標(biāo)；

7、s3、根據(jù)多個(gè)人體頭部正面坐標(biāo)、多個(gè)左手正面坐標(biāo)、多個(gè)右手正面坐標(biāo)、多個(gè)左腳正面坐標(biāo)和多個(gè)右腳正面坐標(biāo)按照完成對(duì)應(yīng)動(dòng)作的步驟順序建立對(duì)應(yīng)的正面動(dòng)作坐標(biāo)數(shù)據(jù)集，根據(jù)多個(gè)人體頭部左視坐標(biāo)、多個(gè)左手左視坐標(biāo)和多個(gè)左腳左視坐標(biāo)按照完成對(duì)應(yīng)動(dòng)作的步驟順序建立左視動(dòng)作坐標(biāo)數(shù)據(jù)集，根據(jù)多個(gè)人體頭部右視坐標(biāo)、多個(gè)右手右視坐標(biāo)和多個(gè)右腳右視坐標(biāo)按照完成對(duì)應(yīng)動(dòng)作的步驟順序建立右視動(dòng)作坐標(biāo)數(shù)據(jù)集；

8、s4、獲取用戶對(duì)照人體運(yùn)動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作作出運(yùn)動(dòng)，完成的每一個(gè)動(dòng)作后的人體頭部正面對(duì)照坐標(biāo)、左手正面對(duì)照坐標(biāo)、右手正面對(duì)照坐標(biāo)、左腳正面對(duì)照坐標(biāo)和右腳正面對(duì)照坐標(biāo)，獲取用戶對(duì)照人體運(yùn)動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作作出運(yùn)動(dòng)，完成的每一個(gè)動(dòng)作后的人體頭部左視對(duì)照坐標(biāo)、左手左視對(duì)照坐標(biāo)和左腳左視對(duì)照坐標(biāo)，以及獲取用戶對(duì)照人體運(yùn)動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作作出運(yùn)動(dòng)完成的每一個(gè)動(dòng)作后的人體頭部右視對(duì)照坐標(biāo)、右手右視對(duì)照坐標(biāo)和右腳右視對(duì)照坐標(biāo)；

9、s5、將獲取到的人體頭部正面對(duì)照坐標(biāo)、左手正面對(duì)照坐標(biāo)、右手正面對(duì)照坐標(biāo)、左腳正面對(duì)照坐標(biāo)、右腳正面對(duì)照坐標(biāo)、人體頭部左視對(duì)照坐標(biāo)、左手左視對(duì)照坐標(biāo)和左腳左視對(duì)照坐標(biāo)、人體頭部右視對(duì)照坐標(biāo)、右手右視對(duì)照坐標(biāo)和右腳右視對(duì)照坐標(biāo)與對(duì)應(yīng)的正面動(dòng)作坐標(biāo)數(shù)據(jù)集、左視動(dòng)作坐標(biāo)數(shù)據(jù)集以及右視動(dòng)作坐標(biāo)數(shù)據(jù)集逐一對(duì)比計(jì)算；

10、s6、將分析結(jié)果與預(yù)設(shè)的閾值進(jìn)行對(duì)比，判斷用戶作出的動(dòng)作是否標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)出現(xiàn)不標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作時(shí)，提示用戶糾正不標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作。

11、優(yōu)選的，所述正面動(dòng)作坐標(biāo)數(shù)據(jù)集表達(dá)式為：

12、

13、其中，表示獲取到的所有的人體頭部正面坐標(biāo)數(shù)據(jù)，表示獲取到的所有的左手正面坐標(biāo)，表示獲取到的所有的右手正面坐標(biāo)，表示獲取到的所有的左腳正面坐標(biāo)，表示獲取到的所有的右腳正面坐標(biāo)。

14、優(yōu)選的，所述左視動(dòng)作坐標(biāo)數(shù)據(jù)集表達(dá)式如下：

15、

16、其中，表示獲取到的所有的人體頭部左視坐標(biāo)，表示獲取到的所有的左手左視坐標(biāo),表示獲取到的所有的左腳左視坐標(biāo)。

17、優(yōu)選的，所述右視動(dòng)作坐標(biāo)數(shù)據(jù)集表達(dá)式如下：

18、

19、其中，表示獲取到的所有的人體頭部右視坐標(biāo)，表示獲取到的所有的右手右視坐標(biāo)，表示獲取到的所有的右腳右視坐標(biāo)。

20、優(yōu)選的，所述人體頭部正面對(duì)照坐標(biāo)表達(dá)式為：(dztxi,dztyi)，所述左手正面對(duì)照坐標(biāo)表達(dá)式為：(dzzsxi,dzzsyi)，所述右手正面對(duì)照坐標(biāo)表達(dá)式為：(dzysxi,dzysyi)，所述左腳正面對(duì)照坐標(biāo)表達(dá)式為：(dzzjxi,dzzjyi)，所述右腳正面對(duì)照坐標(biāo)表達(dá)式為：(dzzjxi,dzzjyi)，所述人體頭部左視對(duì)照坐標(biāo)表達(dá)式為：(zztxi,zztyi)，所述左手左視對(duì)照坐標(biāo)對(duì)照表達(dá)式為：(zzzsxi,zzzsyi)，所述左腳左視對(duì)照坐標(biāo)表達(dá)式為：(zzzjxi,zzzjyi)，所述人體頭部右視對(duì)照坐標(biāo)表達(dá)式為：(zytxi,zytyi)，所述右手右視對(duì)照坐標(biāo)表達(dá)式為：(zzysxi,zzysyi)，所述右腳右視對(duì)照坐標(biāo)表達(dá)式為：(zzyjxi,zzyjyi)。

21、優(yōu)選的，當(dāng)所述人體頭部正面對(duì)照坐標(biāo)或左手正面對(duì)照坐標(biāo)或右手正面對(duì)照坐標(biāo)或左腳正面對(duì)照坐標(biāo)或右腳正面對(duì)照坐標(biāo)或人體頭部左視對(duì)照坐標(biāo)或左手左視對(duì)照坐標(biāo)和左腳左視對(duì)照坐標(biāo)或人體頭部右視對(duì)照坐標(biāo)、右手右視對(duì)照坐標(biāo)和右腳右視對(duì)照坐標(biāo)的任一或多個(gè)坐標(biāo)超出對(duì)應(yīng)的正面動(dòng)作坐標(biāo)數(shù)據(jù)集或左視動(dòng)作坐標(biāo)數(shù)據(jù)集或右視動(dòng)作坐標(biāo)數(shù)據(jù)集中對(duì)應(yīng)步驟的坐標(biāo)時(shí)，判定用戶動(dòng)作與人體運(yùn)動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作出現(xiàn)偏差，即為分析結(jié)果。

22、優(yōu)選的，當(dāng)判定用戶動(dòng)作與人體運(yùn)動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作出現(xiàn)偏差，計(jì)算偏差值大小，所述偏差值大小的計(jì)算表達(dá)式如下：

23、

24、公式中，ax，ay表示帶入人體頭部正面對(duì)照坐標(biāo)或左手正面對(duì)照坐標(biāo)或右手正面對(duì)照坐標(biāo)或左腳正面對(duì)照坐標(biāo)或右腳正面對(duì)照坐標(biāo)或人體頭部左視對(duì)照坐標(biāo)或左手左視對(duì)照坐標(biāo)和左腳左視對(duì)照坐標(biāo)或人體頭部右視對(duì)照坐標(biāo)、右手右視對(duì)照坐標(biāo)或右腳右視對(duì)照坐標(biāo)，bx，by表示對(duì)應(yīng)帶入對(duì)照坐標(biāo)所對(duì)應(yīng)的正面動(dòng)作坐標(biāo)數(shù)據(jù)集或左視動(dòng)作坐標(biāo)數(shù)據(jù)集或右視動(dòng)作坐標(biāo)數(shù)據(jù)集中的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。

25、優(yōu)選的，所述判斷用戶作出的動(dòng)作是否標(biāo)準(zhǔn)的表達(dá)式如下：

26、當(dāng)(1±0.02)cz>閾值時(shí)，判斷用戶動(dòng)作不標(biāo)準(zhǔn)。

27、一種基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的人體運(yùn)動(dòng)姿態(tài)糾正系統(tǒng)，包括：

28、數(shù)據(jù)收集模塊，用于收集輸入人體運(yùn)動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作，并根據(jù)人體標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作中人體的腰部中心位置為原點(diǎn)建立參考坐標(biāo)系，并相應(yīng)形成正面動(dòng)作坐標(biāo)數(shù)據(jù)集、左視動(dòng)作坐標(biāo)數(shù)據(jù)集以及右視動(dòng)作坐標(biāo)數(shù)據(jù)集；

29、數(shù)據(jù)采集模塊；用于獲取用戶對(duì)照人體運(yùn)動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作作出運(yùn)動(dòng)，完成的每一個(gè)動(dòng)作后的人體頭部正面對(duì)照坐標(biāo)、左手正面對(duì)照坐標(biāo)、右手正面對(duì)照坐標(biāo)、左腳正面對(duì)照坐標(biāo)和右腳正面對(duì)照坐標(biāo)，獲取用戶對(duì)照人體運(yùn)動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作作出運(yùn)動(dòng)，完成的每一個(gè)動(dòng)作后的人體頭部左視對(duì)照坐標(biāo)、左手左視對(duì)照坐標(biāo)和左腳左視對(duì)照坐標(biāo)，以及獲取用戶對(duì)照人體運(yùn)動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作作出運(yùn)動(dòng)完成的每一個(gè)動(dòng)作后的人體頭部右視對(duì)照坐標(biāo)、右手右視對(duì)照坐標(biāo)和右腳右視對(duì)照坐標(biāo)；

30、數(shù)據(jù)分析模塊；用于將獲取到的人體頭部正面對(duì)照坐標(biāo)、左手正面對(duì)照坐標(biāo)、右手正面對(duì)照坐標(biāo)、左腳正面對(duì)照坐標(biāo)、右腳正面對(duì)照坐標(biāo)、人體頭部左視對(duì)照坐標(biāo)、左手左視對(duì)照坐標(biāo)和左腳左視對(duì)照坐標(biāo)、人體頭部右視對(duì)照坐標(biāo)、右手右視對(duì)照坐標(biāo)和右腳右視對(duì)照坐標(biāo)與對(duì)應(yīng)的正面動(dòng)作坐標(biāo)數(shù)據(jù)集、左視動(dòng)作坐標(biāo)數(shù)據(jù)集以及右視動(dòng)作坐標(biāo)數(shù)據(jù)集逐一對(duì)比計(jì)算，并將析結(jié)果與預(yù)設(shè)的閾值進(jìn)行對(duì)比，判斷用戶作出的動(dòng)作是否標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)出現(xiàn)不標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作時(shí)，提示用戶糾正不標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作。

31、一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)任一所述的一種基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的人體運(yùn)動(dòng)姿態(tài)糾正方法的步驟。

32、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的人體運(yùn)動(dòng)姿態(tài)糾正方法及系統(tǒng)，具備以下有益效果：

33、本發(fā)明通過(guò)采集用戶不同視角的完成動(dòng)作時(shí)的各個(gè)關(guān)鍵部位的坐標(biāo)，并根據(jù)人體運(yùn)動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作建立對(duì)應(yīng)的面得參考坐標(biāo)系，并收集完成各個(gè)動(dòng)作時(shí)，人體的各個(gè)部位的坐標(biāo)，并建立對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)集合，當(dāng)用戶根據(jù)人體運(yùn)動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作作出對(duì)應(yīng)動(dòng)作時(shí)，將完成的動(dòng)作步驟產(chǎn)生的坐標(biāo)數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)集合中的坐標(biāo)數(shù)據(jù)是否相同來(lái)判斷用戶動(dòng)作是否標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)出現(xiàn)不標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，計(jì)算偏差值，判斷用戶動(dòng)作的誤差是否處于允許的偏差內(nèi)，并發(fā)出對(duì)應(yīng)的預(yù)警，提示用戶，利用多面的人體相同部位的坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，判斷用戶動(dòng)作是否標(biāo)準(zhǔn)，從而避免多個(gè)點(diǎn)重合在一起時(shí)，無(wú)法有效的判斷用戶動(dòng)作是否標(biāo)準(zhǔn)，提高了判斷的準(zhǔn)確性。