本發(fā)明涉及游泳訓(xùn)練輔助，具體涉及一種實時泳姿識別方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在當前的游泳訓(xùn)練實踐中，對于泳姿的識別和分析，主要依賴于教練的人工觀察和經(jīng)驗指導(dǎo)。教練通過肉眼觀察游泳者的動作，憑借自身的專業(yè)知識和經(jīng)驗來判斷泳姿是否正確、是否需要改進。

2、然而，這種傳統(tǒng)的訓(xùn)練方式存在諸多局限性。首先，人工觀察無法做到實時監(jiān)測，教練往往只能在訓(xùn)練結(jié)束后給予反饋，這無疑降低了訓(xùn)練的效率。其次，由于人為因素的限制，教練的觀察很難做到完全準確，尤其是在連續(xù)觀察多個運動員或進行長時間訓(xùn)練時，疲勞和注意力分散都可能導(dǎo)致觀察結(jié)果的偏差。此外，人工觀察無法提供量化的數(shù)據(jù)支持，對于泳姿的細微差別和動作的精確度把握不足，這限制了訓(xùn)練者對自身技術(shù)的深入理解和改進。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種實時泳姿識別方法及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中人工觀察的方式不能做到實時監(jiān)測，無法在訓(xùn)練過程中及時調(diào)整和優(yōu)化動作，無法提供量化的數(shù)據(jù)支持的問題。

2、根據(jù)本發(fā)明實施例的第一方面，提供一種實時泳姿識別方法，包括：

3、利用頭戴式六軸傳感器實時獲取游泳過程中的速度數(shù)據(jù)；

4、利用訓(xùn)練好的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對實時的速度數(shù)據(jù)進行特征識別，得出攜帶有泳姿類型和泳姿數(shù)據(jù)的識別結(jié)果；

5、利用客戶端無線接收所述識別結(jié)果，并將所述識別結(jié)果攜帶的泳姿類型和泳姿數(shù)據(jù)進行實時顯示。

6、優(yōu)選的，所述利用頭戴式六軸傳感器實時獲取游泳過程中的速度數(shù)據(jù)，包括：

7、利用頭戴式六軸傳感器實時獲取游泳過程中的三維加速度和三維角速度；

8、將所述三維加速度和所述三維角速度轉(zhuǎn)換為一維時間序列信號，將所述一維時間序列信號作為速度數(shù)據(jù)。

9、優(yōu)選的，所述利用訓(xùn)練好的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對實時的速度數(shù)據(jù)進行特征識別，包括：

10、利用訓(xùn)練好的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，對所述一維時間序列信號進行時域特征提取，對所述一維時間序列信號進行快速傅里葉變換，提取頻域特征；

11、根據(jù)所述時域特征和所述頻域特征，利用預(yù)先構(gòu)建的識別模型得出攜帶有泳姿類型和泳姿數(shù)據(jù)的識別結(jié)果。

12、優(yōu)選的，所述的方法，還包括：

13、根據(jù)所述泳姿數(shù)據(jù)得出游泳者的動作頻率和動作幅度；

14、在所述客戶端上顯示所述動作頻率和所述動作幅度。

15、優(yōu)選的，所述的方法，還包括：

16、利用所述客戶端對所述泳姿類型的保持時間進行計時；

17、記錄并顯示所述泳姿類型的保持時間。

18、優(yōu)選的，所述的方法，還包括：

19、利用所述客戶端對所述泳姿類型和所述泳姿數(shù)據(jù)進行分析，生成并顯示訓(xùn)練建議。

20、根據(jù)本發(fā)明實施例的第二方面，提供一種實時泳姿識別系統(tǒng)，包括：

21、數(shù)據(jù)獲取識別模塊，用于利用頭戴式六軸傳感器實時獲取游泳過程中的速度數(shù)據(jù)，利用訓(xùn)練好的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對實時的速度數(shù)據(jù)進行特征識別，得出攜帶有泳姿類型和泳姿數(shù)據(jù)的識別結(jié)果；

22、智能終端，與所述數(shù)據(jù)獲取識別模塊無線連接，利用在所述智能終端上運行的客戶端接收所述識別結(jié)果，并將所述識別結(jié)果攜帶的泳姿類型和泳姿數(shù)據(jù)進行實時顯示。

23、優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)獲取識別模塊，包括：

24、頭戴式六軸傳感器、頭戴式單片機和無線連接模塊；

25、所述頭戴式六軸傳感器將獲取的三維加速度和三維角速度傳遞至所述頭戴式單片機；

26、所述頭戴式單片機將所述三維加速度和所述三維角速度轉(zhuǎn)換為一維時間序列信號，利用訓(xùn)練好的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對所述一維時間序列信號進行特征識別，得出識別結(jié)果；

27、所述無線連接模塊將所述識別結(jié)果發(fā)送至智能終端。

28、優(yōu)選的，所述無線連接模塊為wifi模塊，或，藍牙模塊。

29、優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)獲取識別模塊，還包括：

30、可充電電池，用于給所述頭戴式六軸傳感器、所述頭戴式單片機和所述無線連接模塊提供電源。

31、本發(fā)明的實施例提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果：

32、可以理解的是，本發(fā)明示出的技術(shù)方案，能夠利用頭戴式六軸傳感器實時獲取游泳過程中的速度數(shù)據(jù)；利用訓(xùn)練好的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對實時的速度數(shù)據(jù)進行特征識別，得出攜帶有泳姿類型和泳姿數(shù)據(jù)的識別結(jié)果；利用客戶端無線接收所述識別結(jié)果，并將所述識別結(jié)果攜帶的泳姿類型和泳姿數(shù)據(jù)進行實時顯示?？梢岳斫獾氖牵景l(fā)明示出的技術(shù)方案，使得教練能夠?qū)崟r監(jiān)測到游泳者的泳姿類型和泳姿數(shù)據(jù)，進而能夠指導(dǎo)游泳者訓(xùn)練過程中及時調(diào)整和優(yōu)化動作，且提供的泳姿數(shù)據(jù)能夠使得教練精準把控游泳者的游泳動作，起到更好的訓(xùn)練效果。

33、應(yīng)當理解的是，以上的一般描述和后文的細節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本發(fā)明。

技術(shù)特征：

1.一種實時泳姿識別方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用頭戴式六軸傳感器實時獲取游泳過程中的速度數(shù)據(jù)，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述利用訓(xùn)練好的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對實時的速度數(shù)據(jù)進行特征識別，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括：

7.一種實時泳姿識別系統(tǒng)，其特征在于，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的實時泳姿識別系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)獲取識別模塊，包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的實時泳姿識別系統(tǒng)，其特征在于，

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的實時泳姿識別系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)獲取識別模塊，還包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及游泳訓(xùn)練輔助技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種實時泳姿識別方法及系統(tǒng)，能夠利用頭戴式六軸傳感器實時獲取游泳過程中的速度數(shù)據(jù)；利用訓(xùn)練好的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對實時的速度數(shù)據(jù)進行特征識別，得出攜帶有泳姿類型和泳姿數(shù)據(jù)的識別結(jié)果；利用客戶端無線接收所述識別結(jié)果，并將所述識別結(jié)果攜帶的泳姿類型和泳姿數(shù)據(jù)進行實時顯示。可以理解的是，本發(fā)明示出的技術(shù)方案，使得教練能夠?qū)崟r監(jiān)測到游泳者的泳姿類型和泳姿數(shù)據(jù)，進而能夠指導(dǎo)游泳者訓(xùn)練過程中及時調(diào)整和優(yōu)化動作，且提供的泳姿數(shù)據(jù)能夠使得教練精準把控游泳者的游泳動作，起到更好的訓(xùn)練效果。

技術(shù)研發(fā)人員：邵朱明,尹曉峰
受保護的技術(shù)使用者：海南經(jīng)濟特區(qū)領(lǐng)訓(xùn)體育科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19