[发明专利]一种智能安全健身指导装置、系统及方法

权利要求书

1.一种智能安全健身指导装置，设有交互显示装置，所述交互显示装置包括主控板、与主控板连接的显示器，其特征在于，所述智能安全健身指导装置还包括摄像装置、器械运动状态采集装置、服务器、动作识别处理器；

所述主控板还分别与摄像装置、器械运动状态采集装置、服务器、动作识别处理器连接；

所述摄像装置用于实时拍摄得到采集影像数据，所述器械运动状态采集装置用于采集健身器械绕空间3轴的旋转数据，所述动作识别处理器用于识别用户动作，所述交互显示装置用于接收用户触摸操作、实时展示识别动作数据和纠正动作数据；

所述服务器用于对接收的识别动作数据进行纠正。

2.根据权利要求1所述的智能安全健身指导装置，所述交互显示装置还包括语音播放器，所述语音播放器与所述主控板连接，所述语音播放器用于实时语音播报指导。

3.根据权利要求1或2所述的智能安全健身指导装置，其特征在于，所述器械运动状态采集装置采用3D扫描仪、陀螺仪、加速计、磁力计中任一种或任意多种组合。

4.根据权利要求1或2所述的智能安全健身指导装置，其特征在于，还包括移动伸缩架，所述移动伸缩架分别与所述摄像装置、交互显示装置连接。

5.一种智能安全健身指导系统，包括如权利要求1-4任一所述的智能安全健身指导装置，其特征在于，所述服务器包括网络通信模块、动作纠正模块，所述动作纠正模块与所述网络通信模块连接，所述动作纠正模块用于根据标准运动模型进行对比动作。

6.根据权利要求5所述的智能安全健身指导系统，其特征在于，所述服务器还包括身份识别模块、处方制定模块，所述身份识别模块、处方制定模块分别与所述网络通信模块连接，所述身份识别模块用于验证用户身份，所述处方制定模块用于制定用户的锻炼计划和锻炼方式。

7.一种智能安全健身指导方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过摄像装置实时拍摄得到采集影像数据，通过器械运动状态采集装置采集健身器械绕空间3轴的旋转数据；

通过交互显示装置的显示器接收用户触摸操作、通过交互显示装置内嵌的语音接收单元接收用户语音指令数据从而与用户进行实时互动；

根据采集影像数据处理人体模型在虚拟空间的同步运动得到人体时序3D模型数据；

根据健身器械绕空间3轴的旋转数据处理健身器械模型在虚拟空间的同步运动得到健身器械时序3D模型数据；

根据人体时序3D模型数据、健身器械时序3D模型数据结合标准运动模型进行动作比较处理得到用户错误动作数据、动作评价数据、标准动作指导数据，将用户错误动作数据、动作评价数据、标准动作指导数据发送到交互显示装置，所述标准运动模型通过导入标准动作的数据集，匹配相应动作的标准动作建立得到；

根据用户相关信息通过定制健身训练模型网络寻找最近多维欧几里得距离进行匹配最接近的锻炼计划和锻炼方式，将匹配的锻炼计划和锻炼方式发送至交互显示装置，所述用户相关信息包括用户身体数据、用户填写数据；

在用户健身后基于记录用户每次的锻炼情况和计划完成度实时调整更新锻炼计划；

通过交互显示装置，接收动作识别处理器发送的人体时序3D模型数据进行实时展示，接收动作纠正模块发送的用户错误动作数据、动作评价数据、标准动作指导数据进行实时显示，接收处方制定模块发送的锻炼计划和锻炼方式进行显示；

通过语音播放器接收动作纠正模块发送的用户错误动作数据、动作评价数据、标准动作指导数据对动作进行实时语音播报指导。

8.根据权利要求7所述的智能安全健身指导方法，其特征在于，所述根据采集影像数据处理人体模型在虚拟空间的同步运动得到人体时序3D模型数据，具体包括以下步骤：

建立人体虚拟3D训练模型网络；

通过摄像装置记录人体运动视频进行人体追踪得到采集影像数据；

通过人体虚拟3D训练模型网络输入采集影像数据，输出得到人体时序3D模型数据，所述人体时序3D模型数据为基于动作肢体关键节点在三维中随时间运动的数据。