[发明专利]一种基于人工智能的眼保健操质量评估系统

说明书

本发明涉及计算机视觉技术领域，尤其涉及一种基于人工智能的眼保健操质量评估系统，包括顺序连接的数据采集系统、数据分析系统以及数据评估系统，解决了目前，人们对眼保健操按摩穴位把握的准确性较差，错误的眼保健操不仅达不到预期结果，还会影响青少年的视力发育的问题；本发明将预先建立的三维人头统计模型与通过深度神经网络获取关键点的三维坐标进行穴位对齐，使其更精确地定位头部穴位点，且网络复杂度更低；另外，本发明将获取的实际步骤序列与标准动作序列进行匹配计算，并联合时长与步骤顺序作为评估判断结果，提高了判断精度，从而进一步加强眼操穴位的准确性，提高学生眼保健操质量，且系统运算量少、可操作性强。

技术领域

本发明涉及计算机视觉技术领域，尤其涉及一种基于人工智能的眼保健操质量评估系统。

背景技术

随着社会的不断进步，人们对健康的理解日益全面和深入，青少年的视力问题尤其是家庭、学校、社会都共同关切与重视的问题。眼保健操是基于中国医学的推拿和经络理论、同时结合体育医疗综合而成的按摩法，它通过对人眼部周围穴位的按摩，使眼内气血通畅，从而改善神经营养，以达到消除睫状肌紧张或痉挛的目的，改善眼的疲劳。

但是，在实际的操作过程中，由于很多学生对眼保健操按摩穴位掌握的准确性较差，使得日常的眼保健操难以达到理想的预防和治疗效果，甚至可能损伤眼睛。

发明内容

本发明提供一种基于人工智能的眼保健操质量评估系统，解决的技术问题是，目前，人们对眼保健操按摩穴位把握的准确性较差，错误的眼保健操不仅达不到预期结果，还会影响青少年的视力发育。

为解决以上技术问题，本发明提供了一种基于人工智能的眼保健操质量评估系统，包括顺序连接的数据采集系统、数据分析系统以及大数据系统；

所述数据采集系统用于将采集到的实际动作图像输入神经网络中，输出手部三维关键点坐标序列以及脸部三维关键点坐标序列；

所述数据采集系统还用于基于所述脸部三维关键点坐标序列，在预先改进的三维人头统计模型中进行穴位对齐，得到头部穴位点坐标序列；

本技术方案识别手部和脸部关键点所利用的神经网络模型，在识别三维坐标时结合手部和脸部关键点的二维坐标，相对于仅仅考虑二维坐标的现有技术，通过本方案可以实现提高手部和脸部关键点的三维坐标的精准度的目的，同时，本方案根据改进的三维人头统计模型获取头部穴位点的位置，大大提高了穴位点的精确系数；

所述数据分析系统包括依次连接的位置计算单元、顺序判断单元以及时长计算单元；

所述位置计算单元，用于采用欧式距离算法，计算各个手部三维关键点坐标与各个头部穴位点坐标的距离，生成距离关系矩阵；

所述顺序判断单元，用于提取所述距离关系矩阵中的零元素的行列值，将其构成按压步骤序列，并将其去噪、合并得到实际步骤序列，还用于将所述实际步骤序列与标准步骤序列进行匹配，得到重复步骤序列以及不重复步骤序列，根据所述重复步骤序列计算得到步骤准确率；

所述时长计算单元，用于将去噪后的所述按压步骤序列与所述重复步骤序列进行匹配，得到正确按压时长，并将其与标准正确按压时长计算得到正确时长准确率，以判断实际按压时长是否满足规定时长；同理，获取错误时长准确率；

所述时长计算单元，还用于将所述步骤准确率、所述正确时长准确率以及所述错误时长准确率融合，计算得到所述眼保健操正确率；

所述大数据系统用于根据所述眼保健操正确率进行数据评估、上传。

其中，在所述采集实际动作图像之前，需预先存储不同章节的标准眼保健操视频对应的标准动作图片。