[发明专利]一种瑜珈动作识别方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于计算机应用领域，更具体地说，涉及一种瑜珈动作识别方法及系统。

背景技术

随着计算机应用技术的飞速发展，人们进行瑜珈健身的方式也发生了巨大的变化：人们不需要去特定的健身场所健身，只需要在虚拟健身大厅里选择瑜珈项目，程序通过计算机平台接入视频平台面向用户，播放的瑜珈视频可以是真人录像也可以是虚拟形象，到需要用户作出相应动作时数据采集设备对用户的运动信息进行采集，并将采集到的运动数据送入计算机进行计算分析，显示检测结果，根据检测结果决定下一步程序，如不标准可提示相应注意要求等。

目前一些利用动作进行识别控制的方法都是基于传统的图像识别方法，通过摄像头拍摄人体的行为姿态或动作，对拍摄的图像进行分析处理，利用相应的识别算法进行识别，判断出人体的行为姿态或动作。此种方法一方面需要相当大的存储空间以存放拍摄的图像，另一方面也需要非常优化的算法来精确识别人体姿态或动作。

针对上述传统方法的缺陷，发展了一种基于加速度传感器来识别人手动作的方式。该技术使用了加速度传感器和陀螺仪，一般是将加速度传感器和陀螺仪放置在手柄中。其中加速度传感器用于捕获人体运动的加速度信息，陀螺仪用于捕获人体运动的方向信息，采集硬件视频摄像头对加速度传感器和陀螺仪产生的数据进行采集，并送给终端计算机做处理。

任天堂公司的Wii Sport产品采用了实时捕捉人体运动信息的技术，该公司产品的手柄里面包含了重力传感器、陀螺仪这两个主要设备。其中重力传感器用于捕获人体运动的加速度信息，陀螺仪用于捕获人体运动的方向信息。通过蓝牙信号，可以将加速度信息和运动方向信息传递给终端计算机，终端计算机通过加速度信息和运动方向信息就可以建模人体运动的动作。

现有的瑜珈动作识别技术中使用了加速度传感器和陀螺仪，一般是将加速度传感器和陀螺仪放置在手柄中，由手柄发送手部运动的数据，此种方式存在多方面问题，比如：

1、不能进行身体位置多个部位的跟踪，因此也就无法对娱乐健身者的整体身体运动做出分析；

2、发送的只有运动信息而无空间位置坐标信息，因此不能真实的反应出人体的运动情况；

3、由于无人体部位的空间位置坐标信息，因此不能对人体部位运动轨迹进行跟踪，更无法对人体姿态进行定位和描述。

因此，需要一种能提供空间位置信息，且能记录下跟踪部位轨迹，对人体姿态进行定位，更真实反映人体运动情况的方案，来克服现有技术中存在的上述缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，针对现有瑜珈动作识别技术中实时捕捉人体运动信息技术时不能进行身体位置多个部位的跟踪、无空间位置坐标信息而不能对人体部位运动轨迹进行跟踪的问题，提供一种瑜珈动作识别方法及系统。

本发明解决其技术问题所采用的方案是：对人体身上设置的多个跟踪点在不同时刻的空间位置数据进行采集；根据不同动作要求选择预定的计算方法，对空间位置数据计算所述多个跟踪点之间相对空间距离或相对角度或相对空间距离和角度；根据动作数据库预先存储的瑜珈标准动作数据及其判断标准，判断计算出的数据是否符合瑜珈标准；对判断结果进行输出提示。

本发明提供了一种瑜珈动作识别方法，包括以下步骤：

S1)采集人体身上设置的多个跟踪点在不同时刻的空间位置数据；

S2)根据多个跟踪点的空间位置数据计算它们之间的相对空间位置关系；

S3)根据动作数据库存储的标准动作数据及其判断标准，对S2计算出的数据进行合格性判断；

S4)对判断结果进行输出提示。

步骤S1在采集动作数据时，还包括：人体身上设置的跟踪点在头部、双手、腰部、手脚上，共设置有六个跟踪点，且头部和双手上的三个跟踪点上半身一组跟踪点，腰部和双脚上的三个跟踪点为下半身一组跟踪点，跟踪点上都使用了加速度传感器和陀螺仪的设备。视频采集到的数据都是以三元组(x，y，z)三维坐标的方式保存，水平右手方向为x轴，竖直方向为y轴，与视频采集正对的方向为Z轴，且每秒提供30组数据，这种高频率的信息采集可以得到很精确的位置信息。

步骤S2中计算跟踪点之间的相对空间位置关系的计算方法包括：相对距离的计算方法、相对角度的计算方法和相对距离与相对角度的组合的计算方法；相对角度的计算方法包括跟踪点连线的平面投影角度的计算方法或者跟踪点连线之间的相对夹角的计算方法。计算方法对人体的上半身和下半身是分开计算的，上半身的三个采集点构成一个空间三角形，下半身的三个采集点构成另一个空间三角形。