[发明专利]体质检测方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及动作检测领域，尤其涉及一种体质检测方法及系统。

背景技术

目前，随着社会经济发展、人民对健康认识的提高、以及国际形势的变化，国家对整体国民体质的增强已经提升到战略性的高度。在这个大背景下，迫切需要对全民体质进行更高效、准确的监测。

在国家体育总局群体司于2003年发布的《国民体质测定标准手册及标准（成年人部分）》中，国民体质的测试分为了三大类共11项测试指标，其中身体素质类别中包括了纵跳项目的指标。

传统的纵跳测量方法如下：传统的纵跳测量方法为测试者站在纵跳仪踏板上垂直向上跳起、落下，纵跳仪记录人体滞空时间再计算出纵跳高度。在此过程中，若测试者落地时有收腹屈膝的姿态则会使人体滞空时间延长，对测量结果带来误差，而目前仅依靠测试员在旁目视判断测试者的动作是否准确，除了可以甄别出比较明显的收腹屈膝动作，尚无有效方法避免不同程度收腹屈膝动作所带来的测量误差。

因此，上述传统的纵跳测量存在精度不高，效率低的缺点，不利于在国民体质监测活动的推广，难以长远满足国家对体质监测精度的要求。

发明内容

本发明所要解决的问题在于，在人工进行体质检测的纵跳项目测量时，因人为因素无法准确甄别测试者的有效落地时间，进而造成对纵跳高度测量的误差。

为解决上述技术问题，本发明提供一种体质检测方法，包括：

步骤S1，摄像机以固定帧率持续拍摄测试者图像，提取图像中的人体姿态；

步骤S2，按照时间顺序分析从各帧图像中提取的人体姿态，搜索到人体姿态为被检动作正在进行的一帧图像，将该帧标记为初始帧；

步骤S3，以该初始帧为第一帧，继续按时间顺序向后搜索至与初始帧间隔预设帧数的一帧图像，将该帧标记为结束帧；

步骤S4，统计从初始帧至结束帧的总帧数，将总帧数结合固定帧率计算得到从初始帧至结束帧的持续时间，同时，根据从初始帧至结束帧的人体姿态及位置变化得到测试者的运动位移，由此计算得到测试者的体质数据。

进一步，步骤S2中被检动作正在进行包括测试者的头顶高度大于测试者身高且测试者身体处于上升趋势或下降趋势。

进一步，步骤S1中摄像机以固定帧率持续拍摄测试者图像的同时，还向测试者提供光进行照射，且在面向摄像机拍摄方向为测试者提供反光背景。

进一步，步骤S1中向测试者提供光进行照射时，光照射频率是摄像机拍摄帧率的二分之一；摄像机拍摄形成的图像包括明帧图像和暗帧图像，该明帧图像为在光向测试者照射下拍摄形成的图像，该暗帧图像为在光未对测试者照射下拍摄形成的图像；对相邻的明帧图像和暗帧图像进行差分，根据差分结果提取出图像中的人体姿态。

进一步，在步骤S1之前，摄像机还拍摄已知尺寸物体以做基准图像标定，从而确定摄像机所拍摄图像中单位像素代表的实际尺寸。

本发明还提供一种体质检测系统，包括：

摄像机，用于以固定帧率持续拍摄测试者图像；

第一搜索单元，用于按照时间顺序分析从各帧图像中提取出的人体姿态，搜索到人体姿态为被检动作正在进行的一帧图像，将该帧标记为初始帧；

第二搜索单元，用于以该初始帧为第一帧，继续按时间顺序向后搜索至与初始帧间隔预设帧数的一帧图像，将该帧标记为结束帧；

数据处理单元，用于统计从初始帧至结束帧的总帧数，将总帧数结合固定帧率计算得到从初始帧至结束帧的持续时间，同时，根据初始帧和结束帧的人体姿态及位置变化得到测试者的运动位移，由此计算得到测试者的体质数据。

进一步，第一搜索单元搜索到的被检动作正在进行包括测试者的头顶高度大于测试者身高且测试者身体处于上升趋势或下降趋势。

进一步，该体质检测系统还包括：光照单元，用于在所述摄像机以固定帧率持续拍摄测试者图像的同时，向测试者提供光照射；反光单元，面向所述摄像机拍摄方向设置，用于为测试者提供反光背景。

进一步，光照单元向测试者提供光进行照射时，光照射频率是摄像机拍摄频率的二分之一；摄像机拍摄形成的图像包括明帧图像和暗帧图像，该明帧图像为在光照单元向测试者照射下拍摄形成的图像，该暗帧图像为在光照单元未对测试者照射下拍摄形成的图像；对相邻的明帧图像和暗帧图像进行差分，根据差分结果提取出图像中的人体姿态。

进一步，拍摄测试者之前，摄像机还拍摄已知尺寸的物体以做基准图像标定，以确定摄像机所拍摄图像中单位像素代表的实际尺寸。

通过实施本发明，不但能实现纵跳项目的自动化测量，且测量精度高。