體質(zhì)檢測的測時方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及動作檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種體質(zhì)檢測的測時方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人民對健康認(rèn)識的提高、以及國際形勢的變化，國家對整體國民體質(zhì)的增強(qiáng)已經(jīng)提升到戰(zhàn)略性的高度。在這個大背景下，迫切需要對全民體質(zhì)進(jìn)行更高效、準(zhǔn)確的監(jiān)測。
[0003]在國家體育總局群體司于2003年發(fā)布的《國民體質(zhì)測定標(biāo)準(zhǔn)手冊及標(biāo)準(zhǔn)(成年人部分)》中，國民體質(zhì)的測試分為了三大類共11項測試指標(biāo)，其中身體素質(zhì)類別中包括了閉眼單腳站立測試項目和縱跳測試項目的指標(biāo)。
[0004]傳統(tǒng)的閉眼單腳站立的測試過程如下:測試者按口令抬腳，測試員在旁以人工開表方式計時，當(dāng)測試者起支撐作用的腳移動或者抬起的腳著地時，測試員停表。在此方法的測試中，開關(guān)表對測試員的反應(yīng)存在依賴，因此測時結(jié)果會有誤差，且在測試過程中需要測試員高度集中注意力，不易操作。
[0005]傳統(tǒng)的縱跳測試過程如下:測試者站在縱跳儀踏板上垂直向上跳起、落下，縱跳儀記錄人體滯空時間再計算出縱跳高度。在此過程中，若測試者落地時有收腹屈膝的姿態(tài)則會使人體滯空時間延長，對最終測試結(jié)果帶來誤差，而目前僅依靠測試員在旁目視判斷測試者的動作是否準(zhǔn)確，除了可以甄別出比較明顯的收腹屈膝動作，尚無有效方法避免不同程度收腹屈膝動作帶來的滯空時間測量誤差。
[0006]因此，上述傳統(tǒng)體質(zhì)檢測項目的測時方法存在精度不高，測量效率低等問題，不利于真實(shí)反映測試者的體質(zhì)狀況，也難以長遠(yuǎn)滿足國家對體質(zhì)監(jiān)測精度的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的問題在于，人工參與實(shí)施的體質(zhì)檢測的測時，無法對檢測動作做出準(zhǔn)確判斷，造成測試精度不高。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種體質(zhì)檢測的測時方法，包括:
步驟Si，攝像機(jī)以固定幀率持續(xù)拍攝測試者圖像，提取圖像中的人體姿態(tài)；
步驟S2，按照時間順序分析從各幀圖像中提取的人體姿態(tài)，搜索出首次出現(xiàn)預(yù)設(shè)第一姿態(tài)的一幀圖像，將該幀標(biāo)記為初始幀；
步驟S3，以初始幀為第一幀，繼續(xù)按時間順序向后搜索，直至搜索到首次出現(xiàn)預(yù)設(shè)第二姿態(tài)的一幀圖像，將該幀標(biāo)記為結(jié)束幀；
步驟S4，統(tǒng)計從初始幀至結(jié)束幀的總幀數(shù)，將總幀數(shù)結(jié)合固定幀率計算得到被測動作的持續(xù)時間。
[0009]進(jìn)一步，步驟S2中的預(yù)設(shè)第一姿態(tài)包括人體姿態(tài)的腿部出現(xiàn)單腳站立，接觸地面的腳為站立腳，離開地面的腳為懸空腳；所述步驟S3中的預(yù)設(shè)第二姿態(tài)包括在步驟S2中的站立腳移動或懸空腳接觸地面。
[0010]進(jìn)一步，步驟S2中的預(yù)設(shè)第一姿態(tài)包括人體姿態(tài)的腿部出現(xiàn)雙腳離地；所述步驟S3中的預(yù)設(shè)第二姿態(tài)包括人體姿態(tài)的腿部至少有一腳接觸地面。
[0011]進(jìn)一步，步驟SI中在攝像機(jī)以固定幀率持續(xù)拍攝測試者圖像的同時，還向測試者提供光進(jìn)行照射，且在面向攝像機(jī)拍攝方向上為測試者提供反光背景。
[0012]進(jìn)一步，步驟SI中向測試者提供光進(jìn)行照射時，光照射的頻率是攝像機(jī)的拍攝幀率的二分之一；攝像機(jī)拍攝形成的圖像包括明幀圖像和暗幀圖像，該明幀圖像為在光向測試者照射下拍攝形成的圖像，該暗幀圖像為在光未對測試者照射下拍攝形成的圖像；對相鄰的明幀圖像和暗幀圖像進(jìn)行差分，根據(jù)差分結(jié)果提取出圖像中的人體姿態(tài)。
[0013]本發(fā)明還提供一種體質(zhì)檢測的測時系統(tǒng)，包括:
攝像機(jī)，用于以固定幀率持續(xù)拍攝測試者圖像；
第一搜索單元，用于按照時間順序分析從各幀圖像中提取出的人體姿態(tài)，搜索出首次出現(xiàn)預(yù)設(shè)第一姿態(tài)的一幀圖像，將該幀標(biāo)記為初始幀；
第二搜索單元，用于以初始幀為第一幀，繼續(xù)按時間順序向后搜索，直至搜索到首次出現(xiàn)預(yù)設(shè)第二姿態(tài)的一幀圖像，將該幀標(biāo)記為結(jié)束幀；
計時單元，用于統(tǒng)計從初始幀至結(jié)束幀的總幀數(shù)，將總幀數(shù)結(jié)合固定幀率計算得到檢測動作的持續(xù)時間。
[0014]進(jìn)一步，第一搜索單元搜索到的預(yù)設(shè)第一姿態(tài)動作包括人體姿態(tài)的腿部出現(xiàn)單腳站立，接觸地面的腳為站立腳，離開地面的腳為懸空腳；第二搜索單元搜索到的第二預(yù)設(shè)姿態(tài)包括第一搜索單元所搜索到的站立腳移動或懸空腳接觸地面。
[0015]進(jìn)一步，第一搜索單元搜索到首次出現(xiàn)預(yù)設(shè)第一姿態(tài)包括人體姿態(tài)的腿部出現(xiàn)雙腳離地；所述第二搜索單元搜索到的預(yù)設(shè)第二姿態(tài)包括人體姿態(tài)的腿部至少有一腳接觸地面。
[0016]進(jìn)一步，該測時系統(tǒng)還包括:光照單元，用于在所述攝像機(jī)以固定幀率持續(xù)拍攝測試者圖像的同時，向測試者提供光照射；反光單元，面向所述攝像機(jī)拍攝方向設(shè)置，用于為測試者提供反光背景。
[0017]進(jìn)一步，光照單元向測試者提供光照射時，光照射的頻率是攝像機(jī)的拍攝頻率的二分之一；攝像機(jī)拍攝形成的圖像包括明幀圖像和暗幀圖像，該明幀圖像為在光照單元向測試者照射下拍攝形成的圖像，該暗幀圖像為在光照單元未對測試者照射下拍攝形成的圖像；對相鄰的明幀圖像和暗幀圖像進(jìn)行差分，根據(jù)差分結(jié)果提取出圖像中的人體姿態(tài)。
[0018]實(shí)施本發(fā)明，通過運(yùn)用圖像處理，能夠?qū)崿F(xiàn)自動化的體質(zhì)檢測的測時操作，不僅提高測時數(shù)據(jù)的精確度，而且可提高測試效率。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明提供的一種體質(zhì)檢測的測時方法的流程圖；
圖2是本發(fā)明提供的一種體質(zhì)檢測的測時系統(tǒng)的示意圖；
圖3是本發(fā)明應(yīng)用于閉眼單腳站立測試項目進(jìn)行測時的一種具體實(shí)施例；
圖4a是閉眼單腳站立項目中測試者在測試前的雙腳站立姿態(tài)示意圖；
圖4b是閉眼單腳站立項目中測試者首次出現(xiàn)單腳站立的姿態(tài)示意圖；
圖4c是閉眼單腳站立項目中測試者首次出現(xiàn)雙腳重新站立的姿態(tài)示意圖； 圖5是本發(fā)明應(yīng)用于縱跳測試項目進(jìn)行測時的一種具體實(shí)施例；
圖6a是縱跳項目中測試者在測試前的雙腳站立姿態(tài)示意圖；
圖6b是縱跳項目中測試者首次出現(xiàn)雙腳離地的姿態(tài)示意圖；
圖6c是縱跳項目中測試者首次出現(xiàn)腳重新觸地時的姿態(tài)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]請參照圖1，圖1是本發(fā)明提供的一種體質(zhì)檢測的測時方法的流程圖，包括:
步驟Si，攝像機(jī)以固定幀率持續(xù)拍攝測試者圖像，提取圖像中的人體姿態(tài)；
測試前，測試者在攝像機(jī)拍攝范圍內(nèi)靜止站立。自測試開始，攝像機(jī)即以固定幀率持續(xù)拍攝測試者圖像。提取出圖像中的人體姿態(tài)，該人體姿態(tài)可以是整個人體的姿態(tài)信息，又或者只是人體上某個具體部位，如腿部、頭部，手部等姿態(tài)信息。
[0021]在可選方式中，攝像機(jī)對測試者進(jìn)行圖像拍攝時，可為測試者提供光進(jìn)行照射，并面向攝像機(jī)拍攝方向?yàn)闇y試者提供反光背景。其中，攝像機(jī)可優(yōu)選紅外攝像機(jī)，光照射優(yōu)選與之對應(yīng)的紅外照明光源，反光背景可優(yōu)選反光晶格、玻璃微珠等材料。在攝像機(jī)的拍攝過程中，照射光源可以是連續(xù)不間斷地進(jìn)行照射，這樣，對于攝像機(jī)拍攝的測試